Elektrifizierte Fassaden: Wie das Forschungsprojekt SolarEnvelopeCenter die Photovoltaik-Integration in Gebäudehüllen revolutioniert
Angesichts des Ziels der Bundesregierung, den Solaranteil am Energieverbrauch bis 2030 mehr als zu verdreifachen, rücken technologische Innovationen in den Fokus: Photovoltaikanlagen, kurz PV, finden nicht nur auf Dächern, sondern auch an Fassaden von Gebäuden ihren Platz. Das enorme Potenzial von Fassaden für die PV-Nutzung ist bis dato weitgehend unerschlossen. Das Forschungsprojekt SolarEnvelopeCenter, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, zielt darauf ab, dieses Potenzial zu heben. Unter Leitung des Fraunhofer ISE in Freiburg entwickeln renommierte Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen standardisierte Ansätze, um PV-Anlagen an Gebäudehüllen technisch einfacher, schneller und kosteneffizienter zu realisieren. Als Teil des Konsortiums wirkt auch das Beratungsunternehmen Drees & Sommer SE aus Stuttgart mit. Das Projekt wurde im Januar 2023 gestartet und soll voraussichtlich bis Ende 2025 andauern.
Solarmodule an Fassaden befinden sich aktuell noch im Schatten der Möglichkeiten. „Obwohl sich fast jedes Dach problemlos mit Photovoltaik ausstatten lässt, gestaltet sich die Integration konventioneller PV-Module an Fassaden meist als ungeeignet und aufwendig“, so Christian Luft, Energiemanagement-Experte bei Drees & Sommer. „Um das Ziel von 200 Gigawatt Solarenergie bis 2030 zu erreichen, ist eine signifikante Erhöhung der installierten PV-Kapazität unerlässlich. Dabei spielen Anlagen an Gebäudefassaden eine entscheidende Rolle. Das Fehlen standardisierter Planungswerkzeuge stellt jedoch eine Herausforderung dar.“
Das SolarEnvelopeCenter-Projekt bündelt die Expertise aus Industrie und Forschung, um Normlösungen für die PV-Integration an Gebäudehüllen zu entwickeln. „Bislang beruhten PV-Anlagen an Fassaden meist auf individuellen Lösungen, die nur mit großem Aufwand umsetzbar waren. Unser Forschungsziel ist es, anwendbare, teils standardisierte Lösungen bereitzustellen, die je nach Bedarf modifiziert werden können“, erklärt Dr. Helen Rose Wilson, Projektleiterin am Fraunhofer ISE.
Das Projekt wird wissenschaftlich vom Fraunhofer ISE und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Saarbrücken unterstützt. Die Deutsche Gesellschaft für Solarenergie e.V. (DGS) und der Photovoltaik-Systemanbieter IBC SOLAR vertreten Solarfachkräfte und Hersteller. Das Architekturbüro wulf architekten und Drees & Sommer aus Stuttgart gewährleisten die praktische Umsetzbarkeit der Standards.
Erfolgreiche Integration von Photovoltaikmodulen in Gebäudefassaden demonstrieren Projekte wie das Rathaus Freiburg und das Bürogebäude OWP 12 in Stuttgart. Beide Gebäude erzeugen dank innovativer Fassadenkonzepte mit PV-Elementen mehr Energie, als sie verbrauchen.
„Neben den ertragreicheren Dachanlagen bieten auch Fassadenanlagen wertvolle Beiträge zur Klimaneutralität“, fügt Kai Babetzki, Energiemanagement-Experte bei Drees & Sommer, hinzu. Valentin Balog, Fassadenexperte bei Drees & Sommer, betont zusätzlich die multifunktionalen Vorteile bauwerkintegrierter PV-Anlagen, die nicht nur Energie erzeugen, sondern auch Lärmschutz und Klimaregulierung verbessern können.
Ziel ist es, die Forschungsergebnisse teilweise als VDI-Richtlinie zu veröffentlichen, um die Anwendung zu fördern und die Solarisierung der Gebäudehülle zu beschleunigen.
Das SolarEnvelopeCenter-Konsortium wird am 28. Februar 2024 beim BIPV-Forum in Bad Staffelstein erstmals öffentlich auftreten, um über das Projekt und die Anwendbarkeit der Lösungen zu diskutieren und den Austausch mit der Branche zu fördern.
