Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)

Solare Fassadenkassetten bilden die Brüstungen des Firmengebäudes Der Wohnhausprototyp der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart belegte mit seinen Solarfassaden den dritten Platz beim Solar Decathlon 2010 Bei der Fassade des Unternehmens V-Zug sind die Solarzellen in das Verbundglas einlaminiert

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Gestalterische, planerische und technische Grundlagen

Unter dem Begriff der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV), im Englischen auch building-integrated photovoltaics (BIPV), versteht man die Integration von PV-Modulen in die Gebäudehülle. Im Spannungsfeld von Nutzeranforderungen und verfügbarem Budget findet sie grundsätzlich auf drei Ebenen statt:

  • Bautechnisch/funktional
  • Elektro-/energietechnisch
  • Ästhetisch/gestalterisch
Dabei kommt der ästhetischen Gestaltung eine wichtige Rolle zu, denn sie hat nachweislich einen großen Einfluss auf die allgemeine Akzeptanz von Solaranlagen. Solaranlagen sollten deshalb nicht nur als notwendige technologische Elemente betrachtet, sondern bewusst als architektonische Gestaltungselemente eingesetzt werden. Dabei sind die Auswirkungen konstruktiver Aspekte zu bedenken, denn die Entscheidung für Modulrahmen oder rahmenlose Module und sichtbare oder nicht sichtbare Befestigungselemente beeinflussen vor allem bei Fassaden das äußere Erscheinungsbild. Grundsätzlich gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Verwendung von Photovoltaik:

  • Hinzufügen als separates Element
  • Kombination mit traditionellen Baumaterialien
  • Integration in vorgefertigte Bauteile
  • Individuelle, maßgeschneiderte Gebäudeanpassung

Beim reinen Hinzufügen sind die Kosten am niedrigsten, bei der individuellen Lösung am höchsten. Jedoch müssen bei vollwertiger Integration, bei der die PV-Elemente zugleich Funktionen der Gebäudehülle übernehmen und konventionelle Materialien ersetzen, die eingesparten Materialkosten gegengerechnet werden. Gestalterisch sind multifunktionale PV-Lösungen besonders interessant, wie z.B. die Verwendung in Glasfassaden zur Tageslichtmodulation, in Sonnenschutzsystemen, verglasten Dachöffnungen oder auf kompletten Dachflächen.

Bei Neubauten ist die Integration von PV-Anlagen in Dächern und Fassaden technisch und gestalterisch problemlos möglich, da sie sich von Anfang an mit dem Gebäude planen und auf die verwendeten Baumaterialien abstimmen lässt. Aber auch die Installation von PV-Anlagen im Baubestand, selbst an denkmalgeschützten Bauten, gelingt in ästhetischer Hinsicht, wenn Rücksicht auf die Maßstäblichkeit, Farbigkeit, Materialität und die dekorativen Elemente des Bestandes genommen wird.

Auch wenn es mitunter nötig sein mag, etwas mehr an Kosten zu investieren, um die entsprechenden Anpassungen erzielen, ist selbst mit den verfügbaren PV-Standardprodukten eine sensible bauliche Integration möglich. Für den gewünschten ästhetischen Effekt kommt es dabei vor allem auf die richtige Wahl der Module als sichtbarster Systemkomponente an. Dabei sind ihre Farbe, Transparenz und Oberflächenstruktur besonders zu beachten.

Auf Dächern konkurrieren Photovoltaikmodule oft mit thermischen Solarkollektoren; ein Nebeneinander ist aufgrund der unterschiedlichen Dimensionen, Bauhöhen und Ästhetik der beiden Generatortypen aus gestalterischer Sicht immer etwas problematisch und erfordert eine klare Zonierung und Zuordnung der Dachflächen.

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