Wie wir Sonnenenergie an Häuserwänden nutzen können, erproben Forschende der HTWK Leipzig mit Partnern aus der Praxis. So entstand die Solar.Shell.
Ein wenig futuristisch sieht es aus, das Firmengebäude von Aluform, einem Verarbeiter von Aluminium-Verbundwerkstoffen. An einem Feldrand bei Heilbronn sticht es aus dem am Ortsrand gelegenen Industriegebiet hervor. An der Süd- und Westfassade des Neubaus glänzen helle Drei- und Vierecke, die aus den beiden Wänden dreidimensional hervorstehen und Solarstrom erzeugen. „Die plastische Struktur entsteht automatisch, wenn wir die Photovoltaik-Module bestmöglich zur Sonne ausrichten, denn kaum eine Wand steht in einem für die Energiegewinnung optimalen Winkel“, erläutert Frank Hülsmeier, Architektur-Professor an der HTWK Leipzig. Die meisten Photovoltaikanlagen in Deutschland erzeugen dann optimal Strom, wenn sie nach Süden ausgerichtet und zwischen 30 und 35 Grad geneigt sind. Nach diesem Prinzip sind auch die über 400 Module ausgerichtet, welche in die Fassadenelemente des Firmengebäudes fest integriert sind. Sie produzieren circa 10.000 Kilowattstunden Strom im Jahr und versorgen die Büro- und Produktionsräume der Firma seit Dezember 2021 mit Energie.
Viel Potenzial, wenig Umsetzung
Photovoltaik-Anlagen erzeugten 2021 knapp ein Zehntel des in Deutschland produzierten Stroms. 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 großes Potenzial: 6.000 Quadratkilometer Gebäudedächer und doppelt so viel Fassadenfläche ließen sich theoretisch in Deutschland für Photovoltaik nutzen und könnten bis zu 1.000 Gigawatt Stromleistung ermöglichen. Doch Fassaden sollten nicht nur funktionell, sondern auch abwechslungsreich gestaltet sein, da sie das Bild einer Stadt prägen, findet Hülsmeier. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt er dafür gestalterische Möglichkeiten, denn er ist überzeugt: „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.“