Die HTWK Leipzig
hat die Antwort.
Bisher kennt man meist die auf Dächern installierte Solaranlagen. Ein Team der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) zeigt, dass es auch anders geht und verbindet dabei Effizienz mit Ästhetik. Das Ergebnis kann nicht nur einen großen Schritt Richtung Energiewende bedeuten, sondern sieht auch noch ziemlich gut aus.
Die Zukunft ist
nachhaltig.
Ausgehend von einem weiter steigenden Strombedarf müssen wir laut Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme bis 2045 etwa siebenmal mehr Strom aus Solarenergie gewinnen, um die Ziele der Energiewende zu erreichen. Gebäudeintegrierte Photovoltaik birgt dabei ein großes Potenzial: 6.000 Quadratkilometer Gebäudedächer und doppelt so viel Fassadenfläche ließen sich theoretisch in Deutschland für Photovoltaik nutzen. Prof. Frank Hülsmeier, Stefan Huth und Adrian Heller vom Architektur-Institut Leipzig (ai:L) haben mit ihren Lösungen SOLAR.con und SOLAR.shell einen großartigen Beitrag geleistet, um aus dieser Theorie Praxis werden zu lassen.
Die Zukunft ist
durchdacht.
Dahinter steht die Idee, Sonnenenergie über integrierte Solarmodule auch an Häuserwänden nutzen Neben der Effizienz war dem Team dabei auch die Ästhetik wichtig, denn Fassaden sollten nicht nur funktionell, sondern auch abwechslungsreich gestaltet sein, findet Hülsmeier: „Um die Energiewende zu schaffen, müssen wir Architektinnen und Architekten mitnehmen. Allein flächig mit schwarzen Solarpanels behängte Wände wären keine Lösung für einen vielfältigen öffentlichen Raum.“ Der Ansatz bei SOLAR.con ist daher die Integration von Photovoltaik in Sichtbetonfassaden. Die Grundidee: Die Photovoltaikmodule sollen sich optimal zur Sonne ausrichten, der Beton passt sich als Designelement gestalterisch dieser Maßgabe an, sodass sich eine glatte Wand in eine dreidimensionale Struktur verwandelt. So entstand ein sechseckiges Beton-Modul, in dessen Zentrum das Solarmodul eingelassen ist. Der Vorteil einer solchen gleichseitigen Wabenform besteht darin, dass mit einem Standardelement neben Süd- auch Ost- und Westfassaden umgesetzt werden können: Indem die Solar-Beton-Elemente 60 Grad nach links oder rechts gedreht werden, verändert sich die Orientierung des Solarmoduls. „Sogar innerhalb einer SOLAR.con Fassade können unterschiedliche Modulausrichtungen realisiert werden. So können wie die Stromerzeugung auf die Morgen- und Abendstunden ausdehnen und Ertragsspitzen um die Mittagszeit vermeiden“, erklärt Stefan Huth.
Die Zukunft sieht
gut aus.
Ein weiterer Vorschlag zur Integration ertragsoptimiert ausgerichteter Solarmodule ist die vorgehängte Fassade von SOLAR.shell aus Aluminium-Verbundelementen, an der Hülsmeier, Huth und Heller seit 2015 arbeiten. Wie eine SOLAR.shell Fassade im Detail aussieht, berechnet ein Algorithmus. Darin fließen Informationen wie Gesamtfläche, erwünschter Stromertrag, Standort, Himmelsrichtung und die Eigenschaften der verwendeten Materialien ein. Ein Computerprogramm berechnet dann, wie groß die Einzelelemente sein müssen, um den Platz optimal auszunutzen. Diesen Vorschlag können Architektinnen und Architekten mit ihren Gestaltungsideen erweitern. Gegenüber flächig installierten Modulen kann eine SOLAR.shell Fassade bis zu 55 Prozent mehr Energie pro Quadratmeter Photovoltaik-Fläche erzielen. Ein weiterer Vorteil ist die architektonische Eleganz der Lösung, die ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiges Bauen ist, denn wenn technischer Fortschritt ästhetisch umgesetzt ist, greifen Architektinnen und Architekten die neuen Möglichkeiten zur Fassadengestaltung hoffentlich gerne auf.