Gebäudehülle: Photovoltaikanlagen an Fassaden haben Potenzial

Photovoltaik an Fassaden könnte in Graubünden künftig einen wichtigen Beitrag zur Winterstromversorgung leisten. Das Forschungsprojekt «Solar vertical» der Fachhochschule Graubünden zeigt, welches Potenzial in bestehenden Bauwerken steckt. Gleichzeitig beweisen erste Praxisbeispiele, dass Solarfassaden technisch, wirtschaftlich und architektonisch überzeugen können.

Wer die neue Bergstation Cassons oberhalb von Flims betrachtet, erkennt ein modernes Gebäude. Erst beim genaueren Hinsehen wird deutlich, dass die Fassade weit mehr ist als eine schützende Gebäudehülle. Sie produziert gleichzeitig erneuerbare Energie. Was dort bereits Realität ist, könnte künftig an vielen Gebäuden und Infrastrukturanlagen in Graubünden Schule machen. Vertikale Photovoltaikanlagen gelten als vielversprechender Baustein für die nachhaltige Energieversorgung, insbesondere bei der Produktion von Winterstrom.

Zu diesem Schluss kommt auch das Forschungsprojekt «Solar vertical» der Fachhochschule Graubünden. Ziel war es, bestehende Infrastrukturbauten als Standorte für vertikale Photovoltaikanlagen zu bewerten und deren Potenzial für die Winterstromproduktion aufzuzeigen. Gleichzeitig soll bestehende Infrastruktur besser genutzt werden, ohne zusätzliche Landschaftsflächen zu beanspruchen.

Dach und Fassade als Ergänzung
Der grosse Vorteil vertikaler Photovoltaikanlagen zeigt sich vor allem in den Wintermonaten. Während klassische Dachanlagen ihre höchsten Erträge im Sommer erzielen, liefern Solarfassaden dann besonders zuverlässig Energie. Sie ergänzen Dachanlagen damit sinnvoll und leisten einen wichtigen Beitrag zur Winterstromversorgung. «Photovoltaikanlagen an Fassaden entfalten ihr Potenzial bei der Winterstromerzeugung, da sie schneefrei bleiben. Zudem entspricht ihre vertikale Ausrichtung dem tiefen Einstrahlungswinkel der Sonne in den Wintermonaten», erklärt Christian Allemann, Mitglied der Geschäftsleitung von Hassler Energia in Zillis. «Im Sommer arbeiten Dachanlagen effizienter. Fassaden und Dächer ergänzen sich deshalb ideal.»

Gerade Graubünden bietet für diese Technologie ausgezeichnete Voraussetzungen. Die Kombination aus alpiner Höhenlage, vielen Sonnenstunden und der Reflexion des Schnees sorgt für überdurchschnittliche Erträge in der kalten Jahreszeit. «In den Bergregionen ist dank stärkerer Sonneneinstrahlung auch im Winter mit einem Mehrertrag gegenüber dem Unterland zu rechnen», sagt Allemann. «Zusätzlich verstärkt die Schneereflexion die Energieproduktion.»

Balkone, Geländer, Brüstungen
Wie gross dieses Potenzial ist, zeigt die Studie der FHGR eindrücklich. Untersucht wurden Stützmauern, Brücken, Galerien, Lawinenverbauungen, Bahnanlagen, Parkplätze sowie Versorgungs- und Unterhaltsbauten. Insgesamt identifizierten die Forschenden 563 mögliche Standorte. Nach einer vertieften Analyse Gebäudehülle

erwiesen sich 168 Objekte als besonders geeignet. Das daraus resultierende Potenzial beträgt rund 6,7 Gigawattstunden Winterstrom zwischen Oktober und März.

Auch Gewerbebauten, Landwirtschaftsbetriebe und Wohnhäuser eignen sich für Solarfassaden. «Ideal sind Gewerbebauten, Grossviehställe oder Hausfassaden mit wenigen Fensterflächen», erklärt Allemann. «Auch Balkone, Geländer oder Brüstungen lassen sich mit Photovoltaikmodulen ausstatten.» Der Haldensteiner Architekt möchte allerdings zwischen Fassaden und Balkonen differenzieren. «Aus meiner Sicht haben PV-Anlagen an Fassaden in Ortskernen und historischen Dorfteilen kaum einen Platz. Ausserhalb dieser Gebiete stehen genügend geeignete Flächen zur Verfügung», so Albertin.

Moderne Full-Black-Module fügen sich heute harmonisch in die Architektur ein. Gleichzeitig sind die Module leistungsfähiger geworden und die Kosten gesunken. Trotz Fragen zu Wirtschaftlichkeit, Netzanschluss oder Brandschutz überwiegen für Allemann die Vorteile: «Photovoltaikanlagen an Fassaden ersetzen einen herkömmlichen Fassadenbelag und erzeugen gleichzeitig wertvollen Winterstrom – made in Graubünden.»

Die Ergebnisse von «Solar vertical» zeigen, dass bestehende Bauwerke künftig doppelt genutzt werden können – als Infrastruktur und gleichzeitig als Energieproduzenten. Die Bergstation Cassons macht bereits heute vor, wie die Gebäudehülle der Zukunft aussehen kann.