Photovoltaik für die Fassade

In Putz verlegte Solarmodule

Foto: OPVIUS GmbH

Mit Solarmodulen, die in die Wärmedämmung integriert werden, lässt sich auch die Gebäudefassade zur Erzeugung von Solarstrom nutzen. So funktioniert's.

Photovoltaik an Fassaden bislang kaum möglich

Photovoltaikanlagen werden meistens auf Hausdächern montiert. Mittels Solarzellen wandeln die Anlagen Sonnenlicht in elektrische Energie um. Bei einem Pilotprojekt in Frankfurt wurden jetzt Photovoltaikmodule entwickelt, die in die Wärmedämmung integriert werden können. Damit ist es möglich, auch Gebäudefassaden zur Erzeugung von Solarstrom zu nutzen.

Photovoltaikmodule in Fassaden zu integrieren, war bislang fast nur bei Neubauten möglich. Das Verfahren wird selten eingesetzt, denn es ist relativ aufwändig und teuer. Die Solarmodule müssen meist mit Hilfe einer Vorhangfassade, also einer Metallkonstruktion vor der Hausfassade, aufgehängt werden.

Bei Sanierungen älterer Gebäude kommen an der Fassade häufig Wärmedämmverbundsysteme zum Einsatz, die sich bisher nicht für die Integration von Photovoltaik (PV)-Modulen eigneten.

Mit der neuen Technologie öffnen sich ganz neue Möglichkeiten: Bislang ungenutzte Häuserflächen könnten zukünftig für die Erzeugung erneuerbarer Energien genutzt werden.

Neues multifunktionales Fassadensystem

Die neu entwickelten „PV-Fliesen“ sollen das jetzt ändern. Sogenannte organische Solarzellen werden dabei direkt in die Wärmedämmung eines Gebäudes integriert. Diese weltweit erste „In-Putz“-Photovoltaik-Anlage wurde bei der Sanierung eines Frankfurter Bestandswohnhauses zu einem Plusenergiegebäude umgesetzt.

Im Pilotprojekt wurden die gedruckten Photovoltaik-Module direkt vor Ort auf das Wärmedämmverbundsystem des Gebäudes aufgeklebt und in die Putzoberfläche eingearbeitet. Das Ergebnis ist nicht nur eine energetische, sondern auch ästhetische Aufwertung des Gebäudes.

Organische Photovoltaik im WDVS bei einer Gebäudesanierung — Im Rahmen der Sanierung eines Wohnhauses in Frankfurt wurde die weltweit erste "In-Putz"-Photovoltaik-Anlage auf Basis organischer Photovoltaik (OPV)-Technologie umgesetzt. Die Anlage leistet so ihren Beitrag zu einem Plusenergiegebäude.

Was sind organische Solarzellen?

Die meisten Photovoltaikanlagen basieren auf Siliziumtechnik. Die Entwicklung organischer Solarzellen ist noch relativ neu. Im Unterschied zu herkömmlichen Solarzellen bestehen sie aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen (Kunststoffen), sie werden deshalb auch Platiksolarzellen genannt.

Der Wirkungsgrad organischer Solarzellen ist bislang noch niedriger als der von herkömmlichen Solarzellen, ihre Vorteile liegen vor allem in den günstigeren und vielseitigeren Herstellungsverfahren. Dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg ist es beispielsweise zusammen mit Partnern gelungen, eine günstige organische Solarzelle aus flexibler Folie herzustellen.

Innovative Kombination von Wärmedämmung und Photovoltaik

Umgesetzt wurde das Projekt im Rahmen einer Nachhaltigkeits-Kooperation der deutschen Unternehmen DAW SE und OPVIUS. Laut den Entwicklern eignet sich das System für alle Gebäudetypen und Fassaden, die heute mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) gebaut werden. Die PV-Fliesen sind in allen Größen und Farben erhältlich.

Dr. Thomas Loewenstein, Projektleiter bei der DAW SE, nennt einen weiteren Vorteil der OPV-Systeme: „Die Energieeinsparverordnung erlaubt es uns, Erträge aus bauwerksintegrierter Photovoltaik auf die Primärenergiebilanz der Gebäude anzurechnen und damit den starken Erhöhungen der Dämmstoffdicken entgegenzuwirken."

Neue Möglichkeiten der Photovoltaik-Nutzung

Auch wenn der Wirkungsgrad der PV-Fliesen derzeit noch vergleichsweise niedrig ist, sehen die Entwickler die neuen Module nicht in direkter Konkurrenz zu den herkömmlichen siliziumbasierten Modulen. Denn mittels der PV-Fliesen lassen sich neue, bislang ungenutzte Flächen erschließen, die für Solaranlagen bisher ungeeignet waren.

„Mit Ausblick auf die Energiewende und die anstehende energetische Sanierung einer riesigen Anzahl an Bestandsgebäuden, stellt dies eine neue und zudem einfache Lösung für die Zukunft dar“, so Hermann Issa, Senior Director Business Development & Sales OPVIUS GmbH.