Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Verbundforschungsprojekts SolarEnvelopeCenter arbeiten derzeit unter Führung des Fraunhofer ISE in Freiburg namhafte Industrieunternehmen und Forschungszentren an standardisierten Lösungen, wie sich PV-Anlagen technisch einfach, schnell und kostengünstig an den Gebäudehüllen umsetzen lassen.
Die Bundesregierung plant, den Solaranteil am Energieverbrauch bis zum Jahr 2030 mehr als zu verdreifachen. Dies wird nur durch technologische Neuerungen möglich sein. Zum Beispiel kann Photovoltaik (PV) nicht nur auf Dächern, sondern auch flächendeckend an Gebäudefassaden installiert werden. Bisher bleibt das enorme Potenzial der PV-Fassaden jedoch ungenutzt. Das Verbundforschungsprojekt SolarEnvelopeCenter, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird, hat sich zum Ziel gesetzt, dies zu ändern. Das Projekt startete im Januar 2023 und geht voraussichtlich bis Ende 2025.
„Während sich fast jedes Dach mit relativ geringem Aufwand mit Photovoltaik ausstatten lässt, sind herkömmliche PV-Module für Fassaden in der Regel ungeeignet. Integrieren lassen sie sich nur mit einem unverhältnismäßig großen technischen und finanziellen Aufwand", erklärt Christian Luft, Experte für Energiemanagement bei Drees & Sommer.
Allein mit Blick auf die Zahlen sei eindeutig: „Um das Ziel von 200 Gigawatt Solarenergie bis 2030 zu erreichen, müssen wir die installierte PV-Kapazität vervielfachen. Ohne Photovoltaikanlagen an Gebäudefassaden ist das nicht zu schaffen. Der Knackpunkt ist dabei: Derzeit fehlen uns die standardisierten Planungsinstrumente, um Photovoltaik sowohl technisch, aber auch wirtschaftlich an den Fassaden anzubringen", so Luft.
Standardlösungen für fassadenintegrierte Photovoltaik gesucht
Das Forschungsprojekt SolarEnvelopeCenter, initiiert von einem Netzwerk aus Industrie- und Forschungspartnern, strebt an, dies zu ändern, indem es Standardlösungen für die Integration von Photovoltaik an den Gebäudehüllen entwickelt.
Wissenschaftlich begleitet wird das Projekt durch das Solarforschungsinstitut Fraunhofer ISE und das Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) mit Sitz in Saarbrücken. Solarfachkräfte und Hersteller sind durch die Deutsche Gesellschaft für Solarenergie e.V. (DGS) und dem Photovoltaik-Systemanbieter IBC SOLAR vertreten. Für Praxistauglichkeit der erarbeiteten Standards in der Baubranche sollen das Stuttgarter Architekturbüro wulf architekten und das Stuttgarter Bauberatungsunternehmen Drees & Sommer sorgen.
Wie sich Photovoltaikmodule erfolgreich in die Gebäudefassaden integrieren lassen, zeigen Vorzeigeprojekte wie das Rathaus Freiburg und das Bürogebäude OWP 12 in Stuttgart. Rund 800 Photovoltaikmodule an der Fassade und auf dem Dach des 2017 fertiggestellten Freiburger Rathauses sorgen dafür, dass das Gebäude mehr Energie erzeugt als es verbraucht.
Bauwerkintegrierte PV-Anlagen als wahre Multitalente
„Auch wenn Solaranlagen auf den Dächern ertragreicher sind, lohnt es sich durchaus auch in die Photovoltaikanlagen an den Fassaden zu investieren. Wer klimaneutral und damit zukunftsfähig bauen will, muss wortwörtlich über den ‚Dachrand` hinausdenken“, ergänzt Kai Babetzki, Experte für Energiemanagement bei Drees & Sommer, der das Forschungsvorhaben zusammen mit Christian Luft in den nächsten Jahren begleitet. Ihr Teamkollege und Fassadenexperte bei Drees & Sommer Valentin Balog unterstreicht weitere Vorteile von Photovoltaik-Anlagen an Gebäudehüllen. „Bauwerkintegrierte PV-Anlagen sind wahre Multitalente. Richtig eingesetzt können sie nicht nur Strom erzeugen, sondern reduzieren Lärmeintrag, schützen vor extremen Witterungen und regulieren das Klima innerhalb der Gebäude“, so Balog.
Das Forschungsprojekt soll innerhalb von zwei Jahren abgeschlossen sein. Zusätzlich ist geplant, Teilergebnisse der Forschung als VDI-Richtlinie zu veröffentlichen, um eine breite Anwendung zu fördern und damit die Integration von Solaranlagen an Gebäudehüllen zu beschleunigen.
Am 28. Februar 2024 beim BIPV-Forum in Bad Staffelstein tritt das SolarEnvelopeCenter-Konsortium zum ersten Mal gemeinsam in der Öffentlichkeit auf.
