Solaraktive Gebäudefassaden und Dünnschichtsolarzellen

Angesichts einer sich anbahnenden Ressourcenknappheit und einer notwendigen Energiewende nehmen immer mehr Unternehmen und öffentliche Einrichtungen ihre gesellschaftliche Verantwortung wahr und setzen auf erneuerbare Energien. In erster Linie bieten sich Solarsysteme an, doch so gut Solardachanlagen auch sein mögen, sie können nur ein gewisses Maß an Energie erzeugen. Also stellt sich die Frage, wie man deren Leistung optimal erweitern kann.

Ein Gebäude, vor allem große Firmenbüros, bieten viel ungenutzte Wandfläche, die man zumindest theoretisch mit Solarpaneelen bestücken könnte. Allerdings, schwere Solarpaneele vertikal an Gebäudewänden zu montieren ist nun mal keine bautechnische Kleinigkeit. Wenn man dann noch die damit verbundenen Kosten und das optische Gesamtergebnis bedenkt, ist das alles andere als eine optimale Lösung. Die Lösung liegt nämlich näher als gedacht – sie ist innovativ, elegant und unscheinbar – erfahren Sie mehr über solaraktive Gebäudefassaden und Dünnschichtsolarzellen.

Eine Solarfassade – Mission impossible?

Stellen Sie sich vor, eines schönen Tages bekommen Sie die Chance Ihres Lebens. Ihr Unternehmen baut ein Gebäude, den neuen Firmenhauptsitz, und Sie, ja genau Sie, wurden auserkoren die Planung, die Umsetzung und all die damit verbundenen Aufgaben zu übernehmen. Klasse, denken Sie sich und sehen sich schon ganz oben auf der Karriereleiter die traumhafte Aussicht genießen.

Aber ganz so einfach ist es wohl nicht. Niemand erwartet zwar, dass Sie Erfahrung in Architektur, Technik oder Bauwesen haben, aber Sie werden damit beauftragt, den Vorstand mit all seinen Vorstellungen zu vertreten. Ziel ist es, dass dieses neue Büro alle strategischen und operativen Ziele erfüllt und vor allem alle Werte repräsentiert, die Ihr Unternehmen projektieren möchte.

Es soll also ein Vorzeigeprojekt der Extraklasse werden. Es soll modern, zukunftsorientiert und umweltbewusst sein. Ihre Vorgesetzten möchten, dass das Gebäude in der Lage ist, so viel wie möglich Solarstrom zu erzeugen und das müsste dann bitte auch für die Allgemeinheit sichtbar sein, schließlich will man als modernes Unternehmen mit Innovation und Stil glänzen. Allerdings darf es dann auch nicht wie ein gewöhnliches Büro, über und über mit herkömmlichen Solarpaneelen zugepflastert, aussehen.

Das wäre beinahe schon fast ein wenig altmodisch und würde niemanden, weder Mitarbeiter noch einflussreiche Leute und Politiker, beeindrucken. Wie stellen Sie es also an, dass das neue Firmengebäude den wahr gewordene Solarstromtraum verkörpert, ohne wie ein Solarkraftwerk auszusehen? Ein schwieriges Unterfangen, eine Mission impossible? Aber nein, Herausforderung angenommen!

Das Vorbild aus der Natur

Wenn es um Anpassungsfähigkeit und Effizienz geht, gibt es nur ein großes Vorbild: die Natur. Die moderne Wissenschaft und Technik begibt sich ständig auf die Suche nach Paradebeispielen im Tier- und Pflanzenreich, um deren besondere Eigenschaften in neue Entwicklungen einfließen zu lassen. Leonardo da Vinci hat sich mit der kreativen Umsetzung von biologischen Phänomenen auf die Technik besonders beschäftigt – er gilt als der Vater der sogenannten Bionik oder Biomimese. Wie aber könnte man – jetzt in Ihrem Fall – die Bionik in Bezug auf die geforderten Gestaltungsvorgaben für das neue Firmengebäude nutzen?

Nun, überlegen wir, welche Art von Tier über einen Organismus verfügt, der das Sonnenlicht optimal aufnimmt. Könnte ein solches Tier als Inspiration für das neue Gebäude dienen – wäre das Gebäude dann ebenfalls in der Lage den Nutzen aus Sonnenlicht und Sonnenenergie zu maximieren, und würde es dabei auch noch natürlich aussehen und sich in die Umgebung einfügen?

Es stellt sich heraus, dass Eidechsen diese Fähigkeit perfektioniert haben, ebenso wie auch Blätter großer Pflanzen das Sonnenlicht optimal nutzen können. Eidechsen und Blätter nehmen die Sonne außergewöhnlich gut über ihre Haut bzw. ihre äußere Fläche auf – also nicht über irgendwelche externen Strukturen. Genau hier liegt der Schlüssel: Wie kann das neue Hauptgebäude die Sonne über die Oberfläche aufnehmen, ohne auf externe Anbindungsstrukturen, also aufmontierte Solarmodule, zurückgreifen zu müssen?

Die Lösung – eine Sonnenlicht absorbierende Gebäudeoberfläche

Angesichts dieser Inspiration aus der Natur wissen wir nun: die Lösung findet sich in der Beschaffenheit der Oberfläche. Wenn es gelingt, eine neuartige Außenfläche für das neue Gebäude zu kreieren  –  eine Art Haut, wie jene der Eidechse, die das Sonnenlicht absorbiert und verwandelt, oder wie die Oberfläche der Blätter, die das Sonnenlicht für den Prozess der Photosynthese optimal nutzen – dann könnten Sie das Unmögliche möglich machen. Sie könnten nicht nur ein umweltbewusstes, preisgekröntes Design verwirklichen, sondern auch all die anvisierten Ziele Ihrer Vorgesetzten umsetzen.

Vor einigen Jahren wären wir hier vermutlich in einer Sackgasse gelandet: Die verfügbare Technik wäre einfach nicht in der Lage gewesen diese Idee umzusetzen und die Anforderungen zu erfüllen. Aber heute sieht es anders aus. Glücklicherweise kommt uns die rasante Weiterentwicklung im Solarsektor entgegen, genauer gesagt, die Entwicklung sogenannter Dünnschichtsolarzellen. Dünnschichtsolarzellen sind genial – aufgrund ihres dünnen Profils, ihres geringen Gewichts und ihrer Flexibilität sind sie sehr anpassungsfähig. Infolgedessen können sie auf einer Vielzahl von Oberflächen platziert werden, einschließlich gekrümmter Oberflächen und auch auf solchen die gebogen und bewegt werden, wie zum Beispiel auf Rucksäcken.

Noch besser, es gibt mittlerweile Dünnschichtsolarzellen, die speziell für den Einsatz im Fassadenbau konzipiert wurden. Diese Module, die als Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GiPV)-Paneele bezeichnet werden, sind sehr anpassungsfähig und für eine Vielzahl von Baustoffen, Texturen und Oberflächenformen geeignet. Darüber hinaus können sie in verschiedenen Farben angefertigt und somit perfekt an etliche Baustoffe angepasst werden. Dünnschichtsolarzellen können sogar bis zu 50 % transparent sein und eigenen sich damit auch hervorragend als dünne Fensterbeschichtungen.

Solaraktive Gebäudefassaden – schon gehört?

Die Einbindung von GiPV-Modulen in den Bau von Außenbereichen – im Grunde eine Erweiterung der „Gebäudehaut“ – wird als solaraktive Fassade bezeichnet. Solaraktiv natürlich deshalb, weil hier zwar unscheinbar, aber dennoch, nachhaltig Solarenergie erzeugt wird. Solaraktive Fassaden sind eine spannende Entwicklung mit einer Reihe von maßgeblichen Vorteilen:

• Solaraktive Fassaden nutzen den umfangreichen Bereich der vertikalen Außenflächen eines Gebäudes um Sonnenlicht zu sammeln und in Elektrizität umzuwandeln, so dass ein viel größerer Aufnahmebereich erreicht wird, als dies bei Aufdach-Installationen typischerweise möglich ist.
• Es kann eine sehr breite Vielfalt von Gebäudeoberflächen unterschiedlicher Materialien, Formen und Größen – auch Fenster – mit einbezogen werden.
• Entsprechend ihrer Fähigkeit, sich perfekt zu integrieren, können solaraktive Fassaden entweder entworfen werden, um als Highlight hervorzustechen oder um sich unbemerkt einzufügen. Somit ist bei der architektonischen Gestaltung des Gebäudes als Ganzes die größtmögliche Flexibilität gegeben.
• Wegen ihres geringen Gewichts und ihrer Eigenschaft direkt in die Gebäudefassade integriert werden zu können, sind schwere und kostspielige Montagesysteme, wie bei herkömmlichen Solarmodulen, nicht notwendig. Die Montage erfolgt schnell und einfach und gestaltet sich zudem optisch verträglicher.

Aufgrund dieser herausragenden Vorteile steigt die Anzahl von Gebäuden, die mit solaraktiven Fassaden gebaut oder zumindest nachgerüstet werden.

Mission completed!

Der neugierige Blick in die Natur hat sich für Sie also mehr als gelohnt. Dank der Bionik und dem rechtzeitigen, technischen Fortschritt in Form von Dünnschicht-GiPV- Solarzellen, können Sie loslegen! Ihr Planungsteam ist in der Lage ein Firmengebäude zu bauen, das den Vorstand, das Unternehmen, die Mitarbeiter, Bürger und Politiker begeistert.

Und weil diese GiPV-Technologie bereits bewährt ist, verläuft das Projekt reibungslos, entspricht dem Budget und wird termingerecht fertiggestellt. Das neue Hauptgebäude Ihrer Firma ist ein Paradebeispiel für Fortschritt und Innovation. Ihr Unternehmen wird für das aktive Übernehmen gesellschaftlicher Verantwortung in den höchsten Tönen gelobt und kann sich vor lauter Besichtigungsterminen kaum noch retten. Wow, und Sie? Sie wurden natürlich befördert – Sie haben Ihre Mission erfüllt, werden als innovativer Vordenker gefeiert und strahlen mit der Sonne um die Wette.