Photovoltaikmodule als Gebäudeelemente Die größte erneuerbare Energiequelle ist die Sonne. Von ihr erreicht eine Energiemenge die Erdoberfläche, die ca. dem 10.000 fachen des Weltprimärenergiebedarfs entspricht. Daher ist die Nutzung der Sonnenenergie von besonderer Bedeutung und bietet das vielfältigste Spektrum im Bereich der erneuerbaren Energien.

28.02.17 – von Andreas Henemann –

Photovoltaikmodule als Gebäudeelemente

Die größte erneuerbare Energiequelle ist die Sonne. Von ihr erreicht eine Energiemenge die Erdoberfläche, die ca. dem 10.000 fachen des Weltprimärenergiebedarfs entspricht. Daher ist die Nutzung der Sonnenenergie von besonderer Bedeutung und bietet das vielfältigste Spektrum im Bereich der erneuerbaren Energien.

Eines davon ist die Photovoltaik, bei der Solarmodule direkt Strom aus Sonnenlicht erzeugen. Diese Stromerzeugung ist nicht nur schadstofffrei, sondern auch absolut geräuschlos. Die Photovoltaik ist eines der wichtigsten Standbeine der Energiewende geworden und hat nunmehr in Deutschland eine höhere installierte Gesamtleistung als alle Kernkraftwerke.

Durch den modularen Aufbau können Photovoltaikanlagen in allen Größen hergestellt werden und bieten gerade deswegen in Städten häufig die einzige Möglichkeit, Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu erzeugen. Photovoltaikmodule als Gebäudeelemente z.B. integriert in Verglasungen, Fassaden, Dächern usw. eröffnen die Möglichkeit, statt wie bislang energieverbrauchende Häuser nunmehr energieerzeugende Häuser zu realisieren. Entsprechend geplante Sonnenhäuser bzw. Plusenergiehäuser können ausschließlich mit der auf ihre Außenhülle einstrahlenden Sonnenenergie nicht nur den eigenen Strom- und Wärmebedarf incl. Ladestation für Elektromobile decken, sondern darüber hinaus noch Strom in das öffentliche Netz einspeisen.

Dieser Energiestandard beschränkt sich nicht nur auf Neubauten, sondern kann auch mit etwas größerem Aufwand durchaus bei Umbauten und Sanierungen erreicht werden. Bei entsprechender Kreativität des Architekten lassen sich mit Photovoltaikmodulen im Rahmen der Fassadengestaltung ansprechende Architekturakzente setzen. Da sich zwischenzeitlich durch die Weiterentwicklung der Solarmodule der Wirkungsgrad stetig verbessert hat reichen auch kleinere Flächen für die Belegung mit Modulen aus um schadstofffreien Strom zu erzeugen.

An weiteren Steigerungen des Wirkungsgrades wird in vielen Institutionen gearbeitet, so auch am Fraunhofer Institut  für solare Energiesysteme. Hier entwickeln die Forscher zurzeit sogenannte Tandem-Solarzellen, die einen Modulwirkungsgrad von 30 % haben. Bei einem so hohen Wirkungsgrad reichen ca. 3,5 m² Modulfläche aus um eine installierte Leistung von 1kW zu erzielen. Die Integration der Solartechnik, insbesondere der Photovoltaik, in die Gebäudehülle könnte ein neues Zeitalter im Baubereich und der Energieversorgung einläuten.