Schalldämmend, wirtschaftlich, chic

Solar-Fassaden sehen nicht nur attraktiv aus, sie verbinden auch das Angenehme mit dem Nützlichen, sind energiesparend, schützend, nützlich, schalldämmend und Garant für ein angenehmes Raumklima im Gebäude – immer eine fehlerfreie Fassaden-Isolation mit entsprechender Dämmung vorausgesetzt.

Quelle: 3S Swiss Solar Systems

Spannende Reflexe: Solarstromanlage am Gebäude einer Kinderkrippe.

Auf dem Weg zur 2000-Watt-Gesellschaft ist der PlusEnergieBau ein wichtiger Schritt. Mit modernster, energieeffizienter Bauweise erreicht der PlusEnergieBau durch eine aktive Energieerzeugung ein Plus an Strom und Wärme über das ganze Jahr. Dächer und Fassaden werden in Zukunft ein integrierter Bestandteil des Gesamtenergiesystems eines Gebäudes sein. Die bauliche Gesamtintegration von energieeffizienten Systemteilen in die Fassade (Fenster, Photovoltaik, Wärmegewinnung, Lüftung, Kühlung, Daten- und Elektroleitungen, Wärmedämmung) wird über die Systembauweise mit einem hohen Vorfertigungsgrad optimal umgesetzt. Diese Bauart ist somit besonders ressourcenschonend, nachhaltig und zukunftsweisend. Die Systemintegration ist deshalb das eigentliche Schlüsselwort auf dem Weg zum energieeffizienten Gebäudepark. Die durchgängige Beherrschung der einzelnen Schnittstellen zwischen Planern und Ausführenden wird dabei zum wichtigsten Erfolgsfaktor.

Kombination Gebäudedämmung und Solarenergienutzung

PlusEnergieBauten nützen gleichzeitig der Umwelt, den Gebäudebesitzern und der Wirtschaft. Mit einer Kombination von Top-Dämmung und optimaler fachgerechter Solarenergienutzung lassen sich bereits heute solche Bauten problemlos realisieren. Voraussetzung für eine optimale energetische Fassade ist in jedem Fall immer auch eine ausgereifte Lösung im Bereich der Gebäude-Wärmedämmung. Bei Neubauten kann zum Beispiel der entsprechende Standard Minergie-P mit der heute zur Verfügung stehenden Technik relativ einfach erreicht werden.

Etwas schwieriger wird es bei bestehenden Bauten. Mit den heute zur Verfügung stehenden intelligenten Dämm-, Solar- und Haustechnikkonzepten jedoch können auch Altbauten energetisch auf Vordermann gebracht werden. Damit sinkt der Energieverbrauch für Heizung und Warmwasser auf ein absolutes Minimum. Mit in Dach und Wand integrierten Solaranlagen resp. Photovoltaik-Systemen lassen sich Energieüberschüsse erzielen.

Energie produzieren statt nur verbrauchen

Zwischen 40 und 50 Prozent des Energieverbrauchs werden in der Schweiz heute durch Gebäude verursacht. In der gleichen Grössenordnung tragen diese zum CO2-Ausstoss bei. Allein diese Zahlen zeigen die Dringlichkeit einer nachhaltigen Bauweise sowie der Nutzung erneuerbarer Energien auf. Handeln ist angesagt. Konkret bedeutet das im Schweizer Gebäudesektor: Energie produzieren statt nur verbrauchen. Die Gebäude der Zukunft sollen keine Energiefresser mehr sein, sondern kleine, saubere Kraftwerke. Dazu kommt, dass solch zukunftsweisend konzipierten Gebäude mittels der in den Fassaden und auf den Dächern installierten Photovoltaik-Anlagen in der Regel mehr Strom produzieren als sie selber benötigen. Die überschüssige Energie kann somit in örtliche Versorgungsnetze eingespeist werden, woraus wiederum ein energetischer Gewinn resp. ein finanzieller Mehrwert resultiert.

Solarfassaden und ihre Funktion: schneefrei und sauber

Solarfassaden sind mehr als nur Kollektoren, die an die Wand montiert werden. Sonnenkollektoren bieten auch eine ausgezeichnete Wärmedämmung – was bereits bei deren Herstellung besonders berücksichtigt wird. Grossflächige, vorfabrizierte Hochleistungskollektoren werden heute in Präzisionsarbeit gefertigt und perfekt an die Gebäudeform angepasst. Auch die verschiedenen Profilsysteme sowie alle Übergänge und Anschlüsse sind meist individuell gestalt- und platzierbar. Das macht dann jede Anlage zum leistungsstarken Fassadenkraftwerk.

Senkrecht angeordnet bleibt der Kollektor immer schneefrei und sauber. Soweit so praktisch. Aber selbstverständlich hat diese Anordnung auch einen technischen Mehrwert: Selbst im Winterhalbjahr und bei tief stehender Sonne ist der Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlen vorteilhaft. Damit gewährleistet ein solches System auch bei heizungsunterstützenden Solaranlagen eine hohe Abdeckung. Ausserdem kommt heute eine fachgerecht produzierte und installierte Solarfassade einer hochwertigen Glasfassade gleich.

Solarfassaden sind allerdings für reine Brauchwasser-Anlagen nicht zu empfehlen. Grund: Die Kollektorfläche muss gegenüber geneigten Kollektorflächen deutlich grosszügiger sein, um die gleichen Wärmeerträge zu erreichen. Darüber hinaus ist die Verschattung durch Vordächer, Nachbargebäude, Bäume und vieles mehr zu berücksichtigen.

Installation einer Solarfassade

Einige Hausdächer sind für die Montage von Sonnekollektoren ungeeignet. Damit die Besitzer dieser Häuser jedoch eine Möglichkeit erhalten, Solarenergie zu nutzen, wurden Solarfassaden entwickelt. Angebracht wird eine Solarfassade am besten auf der südwestlichen oder auf der südöstlichen Hauswand. Solarfassaden können so befestigt werden, dass die Kollektorenfelder dabei gleichzeitig als Vordach über der Eingangstür dienen, oder als Teilüberdachung einer Terrasse, wobei ebenfalls die ganze Aussenwand mit einer Solarfassade versehen werden kann.

Die Möglichkeiten Solarfassaden anzubringen lässt heute einen vielseitigen Gestaltungsspielraum. Die Kosten für eine teure Verkleidung der Aussenwand, z.B. mit Natursteinplatten oder mit Edelstahl-Elementen, kann man sich dabei sparen. Neben der Lieferung von Solarenergie, die kostengünstig genutzt werden kann, bieten Solarfassaden die Möglichkeit, auch Altbauten mit Hilfe von staatlichen Förderungen zu sanieren. Durch Solarfassaden erhalten viele Altbauten eine hohe optische Aufwertung. Im Gegensatz zu Solaranlagen, die auf Dächern installiert werden, bringen Solarfassaden jedoch meist niedrigere Energieerträge.

Solarkollektoren finden also heute nicht nur auf Hausdächern Platz – immer häufiger werden Kollektoren in beziehungsweise an die Fassade montiert. Gerade bei Gebäuden, die kein geeignetes Süddach oder welche eine zu geringe Dachneigung haben, stellen Fassadenkollektoren eine gute Alternative dar. Heutige Fassadenkollektoren bieten mehrfachen Nutzen:

• aktiver Solarkollektor optimiert für die Wintermonate;
• idealer Leistungsverlauf: Leistungsmaximum im Winter, Minimum im Sommer;
• Fassadenkollektoren erfordern ein geringeres Speichervolumen als Dachanlagen;
• der Solarkollektor dient gleichzeitig als äusserer Fassadenabschluss;
• ohne Hinterlüftung wirkt der Kollektor gleichzeitig als transparente Wärmedämmung;
• die Wärmeverluste durch die Fassade werden reduziert (gegebenenfalls auch Energiegewinn);
• gestalterisches beziehungsweise architektonisches Element.

Architektonisches Gestaltungselement

Moderne Fassadenkollektoren können sowohl auf Massivwänden als auch auf Holzkonstruktionen montiert werden. Auch Balkonbrüstungen und Schrägfassaden sind hierfür geeignet. Bei höherem Flächenbedarf ist auch die Kombination von Fassaden- und Dachkollektor möglich. Bei kleinen Anlagen werden die Kollektorfelder meist starr in Serie verschaltet, bei grösseren Anlagen kommen teilweise Spezialarmaturen zur mehrfachen hydraulischen Verknüpfung zum Einsatz. Zusätzlicher Vorteil bei dieser Lösung: Der Fassadenkollektor kann im Winter gezielt zum Abtauen des Dachkollektors genutzt werden.

Bei Solarfassaden werden heute komplette Gebäudewände mit Kollektoren versehen. Mit speziell entwickelten Hochleistungsflächenkollektoren lassen sich beliebige Sonderformate und sogar Schrägschnitte realisieren und vorfabrizieren. Architektonisch besonders ansprechend wirken Solarfassaden, wenn für den Kollektor die gleichen Abdeckprofile (z.B. Holz-Alu-Pfosten-Riegel-Konstruktion) wie für die restliche Fassade bzw. bei Einfamilienhäusern auch für einen angrenzenden Wintergarten verwendet werden.

Solarenergie trägt zum Energiehaushalt bei

Die Solarenergie trägt zum Energiehaushalt bestehender Gebäude bereits heute beachtlich bei. Fenster als Bestandteil der Architektur decken den Raumwärmebedarf teilweise und vermindern den Kunstlichteinsatz. Da der Mensch den Grossteil seiner Zeit in geschlossenen Räumen verbringt besteht in der bewussten Ausrichtung der Gebäude zur Sonne hin gleichermassen die optimale Chance für mehr Lebensraumqualität, für Energieeinsparung und Umweltentlastung.

Unter solchen Voraussetzungen ergeben sich zahlreiche planerische Ansätze zur Integration von Komponenten für eine solare Energieversorgung in die Gebäudehülle und in die Haustechnik. Angefangen mit den passiven Systemen (Fenster, Atrien, transparente Wärmedämmung), über den Einsatz von Sonnenkollektoren zur solaren Wärme- oder Kälteerzeugung bis hin zur solaren Stromversorgung über die Photovoltaik reicht die Palette der Möglichkeiten. Darin liegt die grosse Chance für die Wirtschaftlichkeit. (Werner Peyer)