Der Autowaschpark Ley in Singen, nur wenige Kilometer vom Bodensee entfernt, war bisher ein nüchterner Zweckbau. Er sieht aus, wie Waschstraßen eben aussehen. Doch das ändert sich gerade. Denn die gesamte Anlage wird derzeit komplett erneuert. Die Betreiber setzen dabei aber nicht nur auf Nachhaltigkeit beim Einsatz der Waschchemie oder der Putzmittel. In Zukunft wird auch der Strom, der hier in üppigen Mengen verbraucht wird, durch ein nachhaltiges Konzept ersetzt.
Denn zum Umbau gehört auch die Installation von Solaranlagen. Den größten Teil der Module haben die Handwerker von Solarcomplex auf den Dächern installiert, die sich dafür anbieten. Das Unternehmen, das ebenfalls seinen Sitz in Singen hat, hat das Ganze geplant und umgesetzt.
Doch das eigentlich Herausragende an diesem Projekt ist die Überdachung der Zufahrt und der Ausfahrt sowie der sechs Saugplätze. Hier standen Planer und Investor vor der eigentlichen Herausforderung. „Ich habe mir solche Anlagen, wie beispielsweise überdachte Parkplätze, schon öfter angeschaut und dann überlegt, ob das für uns nicht auch eine schöne Option sein könnte“, sagt Henning Becker, Bereichsleiter Autowäsche und IT bei Brüder Lay, dem Betreiber der Waschanlage. Doch das Problem war, dass er lange Zeit keine Lösung fand, die auch baurechtlich funktioniert hätte.
Mit Zulassung integriert
Die Planer von Solarcomplex haben dann im vergangenen Herbst die Lösung bei Solarwatt gefunden. Denn nach der Markteinführung des Moduls Vision 60M Construct konnten sie auf ein Paneel zurückgreifen, das als Überkopfverglasung mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) einfach ohne zusätzliche Genehmigungen eingesetzt werden kann. So konnten die Handwerker 249 Module ohne weitere Sicherungsmaßnahmen auf eine Unterkonstruktion installieren, die zusammen etwa 80 Kilowatt leisten. Neben der abZ bringt das Modul noch einen weiteren Vorteil mit, der vor allem für die Saugplätze wichtig ist. Denn das Glas-Glas-Modul mit Standardmaßen kommt mit einer Transparenz von zehn Prozent zum Kunden.
Fünf Megawatt nach einem halben Jahr gebaut
Das erreicht Solarwatt – wie bei kristallinen Modulen üblich – durch den Einsatz von transparenten Einkapselungsfolien. Dadurch kann das Tageslicht zwischen den einzelnen Solarzellen in jedem Modul auf den Raum unter der Anlage dringen. „So haben die Autofahrer Tageslicht beim Saugen, sind aber trotzdem bei schlechtem Wetter geschützt“, sagt Axel Lellau, bei Solarwatt Vertriebsleiter für Deutschland, Österreich und die Schweiz. Der Strom für die Sauger kommt direkt aus den Modulen. Schließlich liefern sie den Strom dann, wenn er auch gebraucht wird: tagsüber. Die solare Überdachung zusammen mit Modulen auf den Gebäudedächern deckt nahezu den gesamten Strombedarf des Waschcenters.
Die Fassaden kommen
Solche Projekte wie in Singen sind es, die derzeit mit dem im September des vergangenen Jahres eingeführten Modul umgesetzt werden. „Insgesamt sind derzeit Anlagen mit dem 60M Contruct mit einer Gesamtleistung von fünf Megawatt in Planung oder sind schon gebaut“, weiß Axel Lellau. „Das kann sich sehen lassen mit Blick auf die Tatsache, dass das Modul erst seit einem halben Jahr auf dem Markt ist.“
Er nennt jede Menge Projekte, in denen die Module als Überkopfverglasung eingesetzt werden. „Die Bandbreite reicht von überdachten Radwegen über diverse Parkplätze, die mit den Modulen derzeit vor Witterung geschützt werden, bis hin zu Bedachungen der oberen Ebene von mehreren Parkhäusern“, zählt Lellau auf. „Fassadenanlagen, die mit dem Modul ebenfalls umgesetzt werden können, sind bisher noch wenige geplant. Aber auch hier werden wir in den nächsten Wochen einen Nachfrageschub erleben“, ist er sich sicher. Lellau verweist unter anderem auf einen Neubau in Baden-Württemberg, in dessen Fassade Module mit einer Gesamtleistung von etwa 400 Kilowatt eingesetzt werden. Auch eine kleinere Solarfassade mit einer Leistung von 170 Kilowatt ist derzeit in Umsetzung.
Insgesamt werden derzeit Anlagen umgesetzt, die mehrere Tausend Quadratmeter Fassadenfläche bedecken. „Bisher ist die Fassade unter anderem noch ein Problem hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit“, sagt Lellau. „Auch wenn sie vor allem im Winter, wenn Schnee auf den Dächern liegt, ihre Vorteile ausspielen können, müssen sie über das Jahr hinweg schon gegen geringere Erträge gerechnet werden.“ Allerdings werden die Produktionskosten des Moduls laut Lellau immer weiter sinken.
Die Photovoltaik zeigen
Zudem hat Solarwatt die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit schon im Blick. Denn das Unternehmen baut derzeit eine neue Produktionsstätte in Dresden auf. „Dort können wir auch größere Zellen verarbeiten, die auch im 60M Construct eingesetzt werden“, erklärt Lellau. „Bisher erreicht das Modul zwischen 310 und 315 Watt. Mit den größeren Zellen können wir fast die gleiche Fläche – das Modul wird dann etwas größer sein – mit einer Leistung zwischen 370 und 375 Watt ausführen“, betont Axel Lellau.
Dass das 60M Construct ein Standardmodul ist, darin sieht er zunächst keine Hürde. „Wenn beispielsweise Architekten Sondermaße oder Sonderformen haben wollen, arbeiten wir mit Partnern zusammen, die solche Module zum Projekt beisteuern“, sagt er. Mit dem Standardmodul hingegen kann Solarwatt zum einen den Preis im Zaum halten. Zum anderen eignen sie sich für Projekte, bei denen die Bauherren mit der sichtbaren Photovoltaiktechnologie auch eine deutliche Aussage machen wollen.
Weiße Module lockern auf
Das war auch in Singen der Fall. „Wir haben an zwei Standorten bereits Photovoltaik installiert. Singen ist jetzt der dritte“, erklärt Henning Becker von Gebrüder Ley. „Doch hier erkennen viele jetzt das erste Mal, dass wir in Richtung Solarenergie überhaupt etwas machen, da die anderen Photovoltaikanlagen ja auf den Dächern eher versteckt sind. Jetzt nehmen unsere Kunden auch wahr, was wir tun.“
Für Planer, Architekten und Bauherren, die es weniger sichtbar wollen, sind natürlich inzwischen ebenfalls jede Menge Lösungen am Markt. Neben den verschiedenen Drucktechnologien verstecken Modulhersteller die Solartechnologie auch hinter Spezialfolien, wie sie beispielsweise Solaxess produziert. Das Schweizer Unternehmen arbeitet inzwischen mit einer ganzen Reihe von Modulherstellern zusammen, die die Technologie einsetzen, um farbige und vor allem weiße Module zu produzieren.
Bei der neuesten Variante hat der Kunde die Wahl, ob er die Folie in das Modul einkapseln will oder ob die Spezialfolie auf das Modulglas laminiert wird. Damit können die Modulhersteller Produkte mit der Folie zu einem niedrigeren Preis anbieten.
Denn mit der neuen Lösung senkt Solaxess die Kosten für die Folie erheblich. Die weißen Module sind bestens dazu geeignet, farbige Fassaden aufzulockern, wie das der Solararchitekt René Schmid an einem Mehrfamilienhaus im schweizerischen Männedorf realisiert hat.
Dort besteht der größte Teil der opaken Fassadenflächen aus Modulen, die mit einer rotbraunen Farbe bedruckt sind. Um der Fassade die optische Schwere zu nehmen, hat er Teile mit weißen Solarmodulen ausgeführt, die mit der Folie von Solaxess produziert wurden.
Fraunhofer ISE
Foto: Fraunhofer ISE
Vom Schmetterling abgeschaut
Für mehr Farbe sorgt eine Neuentwicklung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg. Das Ziel bei der Entwicklung war, so viel Modulleistung wie möglich trotz Farbgebung zu erhalten. Dazu haben die Forscher ein Verfahren entwickelt, das sich an die Natur anlehnt. Pate stand dabei der blaue Morphofalter. Das ist ein Schmetterling mit einer leuchtend blauen Flügeloberseite. Die Farbe entsteht allerdings nicht durch Pigmente, sondern durch Interferenz des Lichts auf den Schuppen des Flügels.
Das heißt, sie reflektieren nur die Wellenlänge des Lichts, das für die Farbgebung notwendig ist. „Die zündende Idee für die Entwicklung bestand darin, die Deckgläser der Module nicht mit Farbpigmenten einzufärben, sondern vielmehr den physikalischen Effekt des Schmetterlingsflügels nachzuahmen“, sagt Thomas Kroyer, Leiter der Gruppe Beschichtungstechnologien und -systeme am Fraunhofer ISE.
Homogene Optik von allen Seiten
So reflektiert auch die Oberflächenstruktur, die die Forscher entwickelt haben, nur diejenige Wellenlänge des Lichts, die für die Modulfarbe notwendig ist. Der Rest des Lichtspektrums dient der Solarstromerzeugung. „Rund 93 Prozent des Lichts können diese Schicht durchdringen – nur etwa sieben Prozent werden reflektiert und lösen den Farbeffekt aus“, erklärt Thomas Kroyer. Den Wellenlängenbereich und damit die Farbe können die Forscher frei einstellen. Die Beschichtung wird im Vakuumverfahren auf der Unterseite des Modulglases aufgebracht und ist so vor Umwelteinflüssen geschützt.
Doch damit ist die Freiburger Entwicklung im Bereich BIPV noch längst nicht ausgereizt. Denn die Wissenschaftler haben zusätzlich noch eine Methode entwickelt, die eine ästhetischere Optik aufgrund eines anderen Moduldesigns erlaubt. Dazu nutzen sie nicht mehr quadratische Solarzellen, sondern Halbleiterstreifen aus kristallinem Silizium. Diese werden wie Dachschindeln wenige Millimeter überlappend im Modul angeordnet. Auf diese Weise entsteht eine homogene Optik, bei der keine Solarzellen mehr als Einzelteile durchschimmern.
Auch die Kontaktdrähte sind dann nicht mehr sichtbar. „Man kann aus verschiedenen Winkeln auf unsere geschindelten Photovoltaikmodule mit Morphocolorbeschichtung schauen – und trotzdem bleibt der homogene Eindruck“, betont Kroyer. Auf diese Weise geht die BIPV in die nächste Runde und wird für Architekten immer attraktiver.
htts://www.ise.fraunhofer.de
Autarq
Minimale Spannung auf dem Dach
Der Prenzlauer Hersteller Autarq hat einen solaren Dachziegel entwickelt, der nicht nur eine ästhetische Dacheindeckung erlaubt, sondern vor allem darauf ausgelegt ist, die elektrische Spannung auf dem Dach gering zu halten. Das gelingt durch ein spezielles Verschaltungskonzept. Dabei schaltet der Handwerker jeweils zwei der solaren Dachelemente in Serie zusammen. Jeweils zwischen 20 und 32 Ziegelpaare schließt er über einen speziellen Kabelbaum parallel zusammen.
Dadurch bleibt Autarq im Kleinspannungsbereich – gleichgültig, wie groß die Gesamtanlage ist. Die Spannung eines Ziegelpaars liegt bei maximal 80 Volt. Dieser Wert wird durch die parallele Verschaltung an keiner Stelle des Daches überschritten. Über einen Wandler wird das Spannungsniveau von 80 auf 400 beziehungsweise 450 Volt angehoben. Der Wandler wird mit einem herkömmlichen Gleichstromkabel an marktübliche Wechselrichter angeschlossen. Zudem schaltet er bei einem Spannungsabfall auf der Gleichstromseite automatisch vollständig ab, was ein riesiger Gewinn für die Sicherheit der Anlagen ist.
Je nach Dachfläche passen zwischen 20 und 32 Dachziegel an diesen Kabelbaum. Da die Modulpaare parallel geschaltet sind, kommen die Anlagen auch besser mit Verschattungen zurecht. Denn in diesem Falle sorgt der Schatten nicht mehr dafür, dass ein ganzer String in Mitleidenschaft gezogen wird, sondern nur die betroffenen Dachziegel weniger Strom liefern. Zudem ist die Parallelschaltung der einzelnen Ziegelpaare für den Handwerker praktikabler als eine Reihenschaltung.
Neues Fachbuch zur BIPV
Foto: VDE/Andreas Horsky
Sonnenstrom aus der Gebäudehülle
Der VDE Verlag wird ein neues Standardwerk zur bauwerkintegrierten Photovoltaik (BIPV) herausgeben. Es erscheint auch als E-Book. Interessenten können das Buch ab sofort vorbestellen.
Das neue Fachbuch wurde von Sven Ullrich und Heiko Schwarzburger verfasst, die gemeinsam das Webportal Solar Age speziell für Architektinnen und Architekten betreiben. Zudem gehören sie zum Redaktionsteam der photovoltaik.
Das sind die Themen:
Grundlagen der Solartechnik, Wirtschaftlichkeit von solarer Architektur, Freiheit in der Gestaltung, Technik der Montage, Planung und Auslegung von Solarfassaden, Reduktion der Gewerke durch das solarelektrische Gebäude, Betrieb und Wartung, Brandschutz, BIPV-relevante Normen und Vorschriften.
Ergänzt wird das Werk durch einen Überblick über Anbieter und Produkte für die BIPV. Das Firmenverzeichnis soll den Architektinnen und Architekten bei Ausschreibungen helfen und die Suche nach hochwertigen Produkten der BIPV erleichtern.
Das Fachbuch/E-Book richtet sich an diese Zielgruppen:
Architektinnen & Architekten, Bauplanerinnen & Bauplaner, TGA-Planerinnen & TGA-Planer, Elektro-Fachinstallateure & Solarteure, Facility Managerinnen & Facility Manager
Das Fachbuch (ca. 250 Seiten, Hardcover, zahlreiche Abbildungen und Referenzbeispiele) kostet nach Erscheinen 58 Euro.
https://www.vde-verlag.de/buecher/525309/sonnenstrom-aus-der-gebaeudehu…
3S Solar
Solarmodule zur Dacheindeckung
Das Indachsystem Megaslate wurde entwickelt, um Dächer teilweise oder vollständig mit Solarmodulen einzudecken. Es besteht aus den Modulen selbst, die in vier verschiedenen Abmessungen und Leistungen zu haben sind. 3S Solar Plus fertigt aber auf Kundenwunsch auch spezielle Modulgrößen an, damit die komplette Dachfläche optimal ausgenutzt werden kann.
Alle Module haben schwarze monokristalline Hochleistungszellen und kommen ohne Rahmen zum Kunden. Sie sind zudem für hohe Belastungen ausgelegt und somit gut für schneereiche oder alpine Regionen geeignet. Die Module werden vollständig in das Dach integriert. Dazu werden sie jeweils mit nur zwei Haken direkt auf der Dachlattung befestigt. Damit die Dichtigkeit des Daches gewährleistet wird, werden sie schindelartig überlappend montiert. Die Firma Wenger hat zudem speziell für das Megaslate-System passende Dachfenster entwickelt.
Aleo Solar
Glas-Glas-Modul mit abZ
Die Integration in Fassaden und Überdachungen hat Aleo Solar mit seinem Modul Elegante im Blick. Das Doppelglasmodul hat inzwischen auch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt). Die 40 monokristallinen Solarzellen sind zwischen zwei jeweils vier Millimeter dicken Sicherheitsgläsern eingebettet. Transparente Folien sorgen dafür, dass das Licht zwischen die Zellen dringt und das Modul als semitransparentes Verschattungselement eingesetzt werden kann.
Zur elektrischen Verbindung klebt Aleo Solar die Anschlussdose nicht auf die Rückseite, sondern bringt sie an der Seite des Moduls an. Damit verschwindet sie zusammen mit den Kabeln vollkommen im Sparren der Dach-, Carport- oder Fassadenkonstruktion.
Foto: Aleo Solar
