Pho­to­vol­ta­ik ist «kein to­tes Ma­te­ri­al»

In Bern-Betlehem sollen die höchsten Solarfassaden der Schweiz entstehen. Für die Holenacker-Hochhäuser wurde ein Brandschutzkonzept entwickelt, das wegweisend für eine derartige PV-Spezialintegration sein soll.

Publikationsdatum
08-05-2023

Der Zubau für neue Solardächer wird einfach gemacht. Für die Baubewilligung genügt oft eine förmliche Meldung. Detaillierte Pläne für ein ordentliches Gesuch braucht es fast nirgends mehr. Das öffentliche Interesse an der Energiewende ist derart gross, dass Gemeinden und Kantone fast jedes Vorhaben anstandslos begrüssen. Bedenken gegen ein Laissez-faire gibt es zwar. Doch der Stand der Technik erscheint ausgereift, und die Wahrung der Baukultur wird zur Privatsache erklärt.

Eine andere Haltung vertreten Baubehörden bei der Bewilligung von PV-Fassaden: Dort angebrachte Solarzellen besitzen ein höheres Gefahrenpotenzial als auf einem Dach. «Photovoltaik ist kein totes Material; sie kann Brände beschleunigen oder selbst entfachen», sagt David Sauser, Leiter Fachstelle Brandschutz bei der Gebäudeversicherung Bern (GVB). Tatsächlich werden PV-Module für das Einkleiden von Hochhäusern bislang als zu gefährlich eingestuft. Die Brandschutzvorschriften erlauben für Gebäude höher als 30 m nur nicht-brennbare Baustoffe der Klasse RF1 an der Fassade. Die solaren Bauteile sind dagegen in die Klasse RF2 – geringer Brandbeitrag – eingeteilt.

«Unter Anwendung eines Nachweisverfahrens»

Eine Revision der nationalen Sicherheitsrichtlinien ist zwar am Laufen. Doch die dafür zuständige Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) werde die Sicherheitsbewertung von PV-Modulen kaum ändern, sagt GVB-Experte Sauser. «Sie dürfen nicht anders behandelt werden als ähnlich brennbare Materialien.» Trotzdem scheint die Solararchitektur auch in derart vertikaler Ausprägung nicht unmöglich. Für eine PV-Integration an den zwei Hochhäusern in Bern-Betlehem hat die kantonale Gebäudeversicherung, nämlich eine Bewilligung erteilt – «unter Anwendung eines Nachweisverfahrens» wie Brandschutzexperte Sauser erklärt.

Ein Teil der Grossüberbauung im Holenacker aus den 1980er-Jahren wird derzeit saniert; an beiden 80 m hohen Wohnhochhäusern werden zum Abschluss vertikale PV-Anlagen angebracht. Die erste Etappe werde bis Ende Jahr abgeschlossen, sagt Alexander Schaller, Geschäftsführer der Fambau-Genossenschaft, die diese Siedlung mit rund 400 Wohneinheiten besitzt und betreibt.

Erkenntnisse in einem Leitfaden sammeln

Parallel dazu erarbeitet die Versicherung eine Planungshilfe zur Erarbeitung eines Brandschutznachweises. Darin enthalten sein sollen Hinweise einer interdisziplinären Projektgruppe, um die Risiken bei der Konstruktion von PV-Fassaden an Hochhäusern minimieren zu können. «Wir werden die Erkenntnisse aus dem Pilotprojekt sammeln und als Leitfaden für Bauherrschaften publizieren», sagt Urs Muntwyler, emeritierter Professor der Berner Fachhochschule und von der GVB beigezogener Experte. An einer Besichtigung der Holenacker-Baustelle wurde Solarplanerinnen und -planern sowie Brandschutzfachleuten erläutert, auf welche Details zu achten sei.

Ein Minimieren des Brandrisikos beginnt bei der Wahl der Fassade: Geschlossene Aussenwände bieten mehr Feuerwiderstand. «So kann kein Feuer von aussen über die Fenster in die Wohnungen eindringen oder umgekehrt sich von innen nach aussen ausbreiten», bestätigt Urs Käser, QS-Verantwortlicher Brandschutz bei diesem Vorhaben. Im Vergleich zu PV-Fassaden im Kleinformat muss jedoch einiges neu angeordnet werden. Zum Beispiel die Elektrokabel: Diese werden nicht einzeln, aber in einem Seitenkanal gebündelt nach unten geführt. Oder die Geometrie der Hinterlüftung: Chromstahlblenden schotten den Luftraum hinter den Solarpaneelen jeweils horizontal so ab, dass sich die Flammen nicht ungehindert ausbreiten können. Dies soll den Brandüberschlag nach oben verhindern.

Kein brennbares Zubehör in der Fassade

Ebenfalls Optimierungspotenzial hat die Solartechnik. Wie Energieberater Christian Renken vor Ort zeigte, seien zum einen Glas-Glas-Module solchen mit Abdeckfolie vorzuziehen. Und zum anderen habe man die Aufhängung mit Chromstahlkonsolen verstärkt. «Damit verbessert sich das Verhalten dieser Bauteile im Brandfall.» Auch die Unterkonstruktion wurde auf mögliche Schwachstellen überprüft. Bauteile aus Glasfaser unterbinden zwar allfällige Wärmebrücken, aber sind leichter brennbar als Metall. Diese Anschlüsse müssen jedoch direkt in die Dämmschicht integriert werden. Ansonsten sei ein Aluminiumgerüst widerstandsfähig genug.

Im Gegenzug gehörten Wechselrichter, Leistungsoptimierer und weiteres brennbares Zubehör nicht an die Fassade, sondern räumlich gesondert in eine Technikzentrale, wurde an der Besichtigung ergänzt.

Periodische Kontrollen erforderlich

Ebenfalls unverzichtbar wird die Betriebsüberwachung. Damit die Anlage selbst keine Kurzschlüsse erzeugt, sind gefährliche Hotspots an den Modulen frühzeitig aufzuspüren. Solarexperte Muntwyler empfiehlt dafür, «PV-Fassaden visuell und technisch zu kontrollieren». Wie häufig eine solche Kontrolle stattfinden soll, will die GVB in ihrem Leitfaden für PV an Hochhäusern definieren. Das Dokument soll in diesem Sommer erscheinen und für Fachleute frei zugänglich sein.

David Sauser versteht die Planungshilfe «als Voraussetzung dafür, dass sachgerechte und bewilligungsfähige Nachweiskonzepte eingereicht werden können». Bei Solarfassaden an Gebäuden mittlerer Höhe habe sich ein solches Verfahren inzwischen bewährt. Andere Grundlagen zur Risikobeurteilung gibt es für eine Brandschutzbehörde nämlich kaum. Denn der Solarmarkt boomt zwar, aber ist jung. Zur Realisierung weiterer Projekte hat sich noch kein Stand der Technik etabliert. Was Normen bei konventionellen haustechnischen Gewerken klären, ist für PV-Fassadensysteme erst zu definieren.

Rar sind neben Ausführungsstandards auch unabhängige Produkteprüfungen. «Versicherungen werden Brandversuche aus zertifizierten Prüflabors einfordern», sagt Sauser. Für die Solarmodule, die bald an den Holenacker-Fassaden hängen, liegt ein solches Sicherheitsattest vor. Der Hersteller hatte sein Fabrikat für ein Solarprojekt in Australien – nicht nur leistungsmässig auf Herz und Nieren – sondern auch bezüglich des Verhaltens bei Feuer überprüft.