Photovoltaik und Architektur – so viele Möglichkeiten!

Photovoltaik und Architektur hatten lange Zeit ein schwieriges Verhältnis. Schwarz glänzende Kästen, die nachträglich auf Dächer montiert wurden, boten einerseits kaum Gestaltungsmöglichkeiten und erforderten andererseits schlicht keine architektonische Expertise: Heute ist das Bild ganz anders. Solarpanels werden oft als Teil der Gebäudehülle geplant und ausgeführt; die Rede ist von gebäudeintegrierter Photovoltaik, Englisch «building integrated photovoltaics», kurz: BIPV.

Entwicklungen in der Solarpaneltechnik befördern die Solararchitektur

Die moderne Solararchitektur macht sich mehrere Entwicklungen zunutze:

• Vielfalt in der Technik. Neben mono- und polykristallinen Solarzellen sind auch Dünnfilmmodule am Markt, was verschiedene Erscheinungsmuster ermöglicht.
• Vielfalt in der Form. Neben Standardformaten können heute viele Hersteller Solarpanels individuell dimensioniert und zum Teil sogar individuell geformt herstellen. 
• Farbliche Vielfalt. Panels lassen sich heute bedrucken oder man kann das Glas der Module einfärben. Je nachdem wird so die Solarzelle quasi «unsichtbar». 
• Vielfalt der Montage. Auf dem Flachdach, auf dem Schrägdach, im Dach eingelassen, als Fassadenverkleidung oder freistehend oder hängend – Solarpanels können auf jede erdenkliche Art positioniert werden.
• Transparenz und bifaziale Technik. Teildurchlässige Panels oder solche, die auf beiden Seiten aktive Module haben, ermöglichen eigenständige Dach- und Wandkonstruktionen.

Mit diesem solaren «Instrumentenkasten» kann die Solararchitektur aus dem Vollen schöpfen. Ein paar Möglichkeiten stellen wir im Folgenden vor.

Die unsichtbare Solaranlage

So etabliert Photovoltaik ist, so sehr hat sie manchmal mit Akzeptanz zu kämpfen, wenn Menschen unmittelbar mit ihr konfrontiert sind. Gerade im Wohnungsbau unternehmen Architekten deshalb viel, um Solaranlagen optisch nicht zu stark in den Vordergrund zu rücken.

Bei Anlagen auf dem Dach ist dies oft schon durch die Geometrie gegeben: Flachdächer sind von der Strassenebene oder vom gegenüberliegenden Gebäude aus in der Regel nicht einsehbar. Bei Schrägdächern helfen Indach-Anlagen, die die Dachfläche homogen erscheinen lassen. Bei Fassadenanlagen schaffen gefärbte und passgenau dimensionierte Module den Eindruck, es handle sich bei der Anlage um eine schlichte Fläche. Dies funktioniert sowohl bei Sanierungen, wo abgegrenzte Fassadenflächen mit Solarmodulen eingedeckt werden, als auch bei Neubauten, wo die komplette Gebäudehülle nahtlos Strom produziert.

Das solare Statement

Behörden mit ihren öffentlichen Gebäuden oder Unternehmer und Besitzer von Geschäftsimmobilien wollen manchmal das Gegenteil von Unauffälligkeit: Sie wollen mit ihrer Photovoltaikanlage ein Zeichen setzen und dies durch eine auffällige Architektur unterstützen.

Hier kann vor allem die Fassadengestaltung unterstützend wirken. Auffällig gefärbte Module oder solche, die teiltransparent vor Fenstern oder Atrien angebracht sind, ziehen zwangsläufig Blicke auf sich. Doch auch Indach-Anlagen können als Statement funktionieren, wenn die Dachform markant ist und weit herunter in den Blick des Publikums ragt. Denn nach wie vor verdeutlicht die Idee des «Stroms von oben» nichts so unmissverständlich wie ein Dach.

Der sensible Umgang mit dem baulichen Erbe

«Die Schweiz ist gebaut», lautet ein altes Diktum. Und tatsächlich ist der Schweizer Gebäudepark vergleichsweise alt; in einigen Regionen und Gebäudekategorien stammt die Mehrheit der Gebäude aus der Zeit vor 1946. Viele Gebäude sind über 100 Jahre alt und damit oft denkmalgeschützt. Photovoltaikanlagen sind hier nur dann möglich, wenn sie sensibel mit der Bausubstanz umgehen. Auch andere öffentliche oder stark exponierte alte Gebäude stellen diesen Anspruch.

Die Solararchitektur bietet auch hier Lösungen. Etwa mit exakt in die Dachfläche eingepassten Modulen, die eingefärbt oder mit matter Oberfläche versehen den Eindruck einer durchgängigen modernisierten Dachfläche ergeben. Manchmal gilt bei sensiblen Umgebungen aber auch das Credo: «Weniger ist mehr». Lieber eine etwas kleiner dimensionierte oder von der Strasse abgewandte Anlage, als eine, die wegen Einsprachen erst nach einem langwierigen Verfahren realisiert werden kann.

Fazit: Das Gebäude als Energiesystem

Architektur ist mehr als die Gestaltung von Gebäudehüllen. Für ihre Kunden lösen Architekturbüros viele Herausforderungen, darunter auch, wie das Gebäude mit Energie versorgt und wie diese verbraucht wird. Auch in diesem Bereich spielt Photovoltaik eine Rolle, da sie in vielen zeitgemässen Energiekonzepten zentral ist: Sie versorgt neben den Haushaltsgeräten auch Wärmepumpen, E-Autos oder Batteriespeicher mit Strom. Gut gedämmte und auf Energieeffizienz getrimmte Gebäude werden so zum Plusenergiehaus. An ihnen haben die Eigentümer lange Freude – nicht nur optisch.