Neuartige PV-Elemente ergeben „aktive Glasfassade“

Bei der Sanierung eines MFH in Zürich wurden neu entwickelte Fassadenelemente eingesetzt, die Strom erzeugen, aber nicht als PV-Elemente auffallen. Damit ergeben sich im Stadtbild neue Einsatzmöglichkeiten für PV, die die Energieerzeugung in städtischen Quartieren voran bringen können. Der nächste Schritt wären dann vernetzte Stadtteile, die durch Stromspeicher optimiert werden könnten.

Statements von Architekt Karl Viridén, Zürich

Die Vision einer Energievernetzung städtischer Quartiere, bei denen sich PV-Stromerzeugung, -Verteilung und -Speicherung ergänzen und eine maximale Eigenbedarfsdeckung sichern, setzt einen verstärkten Einsatz von PV-Anlagen an innerstädtischen Gebäuden voraus. Hier setzt die Neuentwicklung mit Unterstützung des Architekturbüros Viridén + Partner AG an. „Wir haben damals die Möglichkeit gesehen, eine Fassadenentwicklung zu realisieren, bei der die PV-Module nicht als solche erkannt werden sollten. Das Ergebnis ist eine hinterlüftete Fassade, die im Trägerbereich konventionell aufgebaut ist, jedoch statt Eternit, Glas oder andere Verkleidung matte, satinierte Glasplatten mit monokristallinen PV-Elementen enthält“, führt Karl Viridén aus. Das satinierte Frontglas ist auf der Innenseite mit einem Digital-Keramikdruck beschichtet, der den Farbton ergibt. Die monokristallinen PV-Zellen sind zwischen den Gläsern eingebettet. Es sind verschiedene Farbtöne möglich.

„In der Stadt macht es keinen Sinn, energieautark zu sein. Bei diesem Objekt wird die Eigenproduktion bei rund 120 % in der Jahresbilanz liegen. Von Frühling bis Herbst besteht ein Überschuss von rund 50 %. Im Winter reicht die Eigenbedarfs-Abdeckung trotz Batterien nicht mehr, rund 30 % kommen dann aus dem Netz. Bei diesem Szenario sind Netzüberlastungen kein Thema mehr. Diese Fassade produziert eher gleichmässig über das Jahr mit Peaks im Frühling und Herbst und einer Delle im Sommer und einer grösseren im Winter. Dennoch produziert die Fassade im Winter mehr als das Dach. Eine Herausforderung ist, dass verschattete Module nicht die in Serie geschalteten PV-Module beeinträchtigen. Wir setzen dafür Leistungsoptimierer direkt bei den Modulen ein, die bis zu fünf Panele miteinander verbinden und so wird für jedes Modul der optimale Arbeitspunkt bestimmt. Die Leistungsoptimierer sind im unteren Bereich der Fassade angeordnet, damit diese einfach zugänglich sind“, erläutert Viridén. Die Fassade könne auch während der Übergangszeiten im Frühling oder Herbst einen wesentlichen Beitrag zum Strombedarf der Mieterschaft und für die Gebäudeversorgung leisten.

Statements von Karl Kürbisch (PVP Photovoltaik, A-Wies, Lieferant für o.a. Projekt)

„Vor drei Jahren haben wir das Projekt „TU Wien“ mit 2.400 m² PV durchgeführt, dort sind die Module sichtbar. Manche Architekten bevorzugen erkennbare PV-Fassaden, andere fordern nicht erkennbare. Mit dem Projekt in Zürich zeigen wir, dass wir beide Gruppen beliefern können.

Wir bezeichnen unsere Elemente nicht mehr als PV-Module, wir nennen es Energiefassade. Die Anforderungen an die Energiequelle werden immer höher, auch in den Städten. Es geht darum, dass immer öfter klimaneutrale Energie gefragt ist. Mit unseren Systemen lassen sich ästhetische Fassade realisieren, die noch dazu Energie produziert.

Eine nur ästhetische, konventionelle Fassade ist einige Jahrzehnte in Betrieb, unsere Energiefassade hingegen ist genau so haltbar, spielt ihre Kosten jedoch nach ca. 15 oder 20 Jahren aufgrund ihrer Stromproduktion wieder herein. Und sie sieht gut aus und lässt sich vielfältig farbig gestalten.

Wir bedienen sowohl Sanierungen als auch den Neubau. Bei einer Sanierung sind die Aussenmaße des Gebäudes gegeben, was die Abmessungen der einzelnen Elemente einschränkt. Trotzdem sind wir dabei, auch hier eine Palette von etwa zehn verschiedenen Standardabmessungen anzubieten, um preislich attraktiv zu sein. Die Herausforderung liegt beim Planer der Sanierung.

Beim Neubau ist es für uns leichter, gerade wenn wir von Anfang an bei der Planung dabei sind. In dieser Situation können wir über das optimale Modulmaß unsere Produktion auf das Projekt einstellen.“

Jörg Pfäffinger