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Die Solarfassade: Möglichkeiten im Überblick
Eine Solarfassade erntet Energie über die Außenwände eines Gebäudes. Dabei kann sie viel Wärme gewinnen, eigenen Strom erzeugen und sogar die Dämmung unterstützen. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten der architektonischen Gestaltung, aber auch der Energiewirtschaft. Doch wie soll das funktionieren und welche Voraussetzungen gibt es für die Solarthermie oder die Photovoltaik an der Fassade?
Die Solarfassade aus Photovoltaik-Modulen
Eine erste Möglichkeit, solare Energie über die Fassade zu gewinnen, ist die Photovoltaik. An der Fassade lassen sich die einzelnen Module dabei genauso anbringen wie auf dem Dach eines Gebäudes. Sie wandeln das auftreffende Sonnenlicht in nutzbaren Strom um und verhelfen zu mehr Unabhängigkeit. Darüber hinaus wartet die gebäudeintegrierte Photovoltaik mit weiteren Vorteilen auf. Sie schafft eine widerstandsfähige Verkleidung, spendete Schatten und sorgt für eine moderne Ästhetik.
Ausrichtung der Photovoltaik an der Fassade genau planen
Während für die großen Flächen zum Beispiel günstige Module aus amorphen Solarzellen (Dünnschichtzellen) zum Einsatz kommen, sollten Experten die Orientierung der Bauteile genau prüfen und analysieren. Denn durch die vertikale Montage wandeln sie vor allem das Licht der tief stehenden Sonne in Strom um. Dieses kann jedoch auch lange Schatten werfen und den Ertrag der Solarfassade mindern. Günstig ist eine individuelle Simulation, in die neben der Größe und der Ausrichtung der gebäudeintegrierten Photovoltaik auch der Lauf der Sonne und der Einfluss umliegender Gebäude eingeht.
Hinterlüftung sorgt für höhere Erträge einer Solarfassade
Wichtig zu wissen ist, dass Solarmodule mit steigender Temperatur weniger Strom erzeugen. Ein Luftspalt hinter der Photovoltaik an der Fassade sorgt dabei für eine kontinuierliche Luftzirkulation. Diese führt thermische Energie ab und kühlt die Module.
Solarthermie-Kollektoren an der Fassade
Eine zweite Möglichkeit der Solarfassade bietet die Solarthermie. Auch sie ersetzt die konventionelle Beschichtung der Außenwand und schützt das Gebäude vor sämtlichen Witterungseinflüssen. Gleichzeitig wandeln die Kollektoren das Licht der Sonne in Wärme um, die dann die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung unterstützt.
Solarfassade bringt im Winter viel Wärme
Auch hier sorgt der steile Winkel der Kollektoren dafür, dass diese vor allem das Licht der tief stehenden Sonne im Winter gut in Wärme umwandeln können. Wichtig ist jedoch, dass möglichst keine Schatten auf die solaraktive Fassade treffen. Denn diese mindern den Ertrag und sorgen für eine längere Amortisationsdauer.
Montage auf oder in der Fassade
Geht es um die Montage, bietet die Solarthermieanlage gleich zwei Möglichkeiten – die vorgehängte und die integrierte Installation. Experten schreiben dabei vor allem integrierten Solarfassaden ohne Hinterlüftung eine große Bedeutung zu. Denn diese ersetzen die Fassadendämmung, verlieren selbst weniger Energie und erreichen damit höhere Gewinne.
Unterstützung der Lüftung durch Solarwärme
Neben der Solarthermie und der Photovoltaik lässt sich über die Außenwand eines Gebäudes auch mit Lüftungsanlagen Energie gewinnen. Möglich ist das mit speziellen Luftkollektoren, die die kostenfreie Wärme der Sonne einfangen. Sie übertragen die thermische Energie auf die Zuluft und entlasten somit die Heizung spürbar. Die Kollektoren bestehen dabei aus Stahlblech. Sie absorbieren das Licht der Sonne und wandeln es direkt in thermische Energie um. Während die Lüftungstechnik kontinuierlich Luft durch integrierte Spalten saugt, führt sie die Wärme ab und überträgt sie zum Heizen auf das Innere des Gebäudes. Das senkt die Heizkosten und entlastet die Umwelt.
Solarfassade als intelligente Dämmung
Die Wärme der Sonne kann sich auch indirekt auf ein Gebäude auswirken. Möglich ist das zum Beispiel mit einer intelligenten Dämmung. Diese besteht aus kleinteiligen Waben oder transparenten Baustoffen, die das Licht der Sonne aufnehmen und speichern. Sie schaffen eine warme Hülle und reduzieren dabei die Wärmeverluste auf ein Minimum. Anders als bei herkömmlichen Dämmstoffen dreht die intelligente Solarfassade den Wärmestrom um. Sie versetzt das Gebäude theoretisch in eine wärmere Klimazone und leitet die Sonnenwärme nach innen statt Raumwärme nach außen. Das reduziert nicht nur die Verluste, sondern schafft auch Gewinne. Diese kommen dabei der Heizung zugute und sorgen für einen weiter sinkenden Verbrauch.
Fazit von Alexander Rosenkranz
Mit einer Solarfassade lässt sich die kostenfreie Energie der Sonne auf unterschiedlichste Arten nutzen. Während die Photovoltaik an der Fassade Licht in Strom umwandelt, gewinnt eine Solarthermieanlage Wärme für Heizung und Warmwasser. Spezielle Luftkollektoren können die Strahlungsenergie zunächst auf die Lüftung und dann auf das Gebäudeinnere übertragen. Ganz anders funktionieren intelligente Dämmstoffe. Denn diese fangen die Solarwärme auf und senken die Wärmeverluste des Gebäudes mit einer warmen Hülle.
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