Von der Ge­bäu­de­hül­le zum So­lar­kraft­werk

Der Strom aus der Steckdose sollte nicht nur aus erneuerbaren Energiequellen stammen, sondern auch hierzulande produziert werden. Einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende können gebäudeintegrierte Photovoltaik-Anlagen leisten. Swissolar lud zusammen mit TEC21 und weiteren Partnern Ende September ins Zürcher Kongresshaus ein, darüber zu diskutieren.

Publikationsdatum
17-10-2023

Die Schweiz erzeugt gemäss Bundesamt für Energie (BFE) jährlich etwa 60 TWh elektrische Energie. Der Endverbrauch ist in etwa gleich hoch. Da die Nachfrage und die Produktionsmenge aber selten deckungsgleich sind, findet rund um die Uhr eine die Landesgrenze übergreifende Ein- und Ausfuhr statt. In Zukunft sollen Besitzer von Gebäuden mittels aktivierter Gebäudehülle auf lokaler Ebene selbst Stromhandel betreiben können.

Die Photovoltaik deckt gerade einmal 5 % der gesamten inländischen Stromproduktion ab. Das unterstreicht die Aussage von Martin Neukom, dem Vorsteher der Baudirektion des Kantons Zürich: «Nicht nur auf unseren Dächern, sondern auch an den Fassaden steckt grosses Potenzial. Die Umrüstung der grossen Industrieanlagen hätte mit relativ geringem Aufwand eine grosse Auswirkung, da die Bauten über die grössten Gebäudehüllen der Schweiz verfügen.»

Mit der Aktivierung der 200 grössten Dachflächen im Kanton Zürich wäre fast eine Verdoppelung der aktuellen PV-Stromproduktion möglich. Das Potenzial an den Fassaden sei zwar kleiner als auf den Dächern, doch die optimierte Ausrichtung der PV-Module sei ein Mehrwert für die Stromproduktion in den energieintensiven Wintermonaten. Bis 2050 könnten über die gesamte Schweiz gesehen Solarfassaden allein 5 % des Strombedarfs decken. Doch wie kann man den Produktionsüberschuss im Sommer speichern, um die Energie im Winter einzusetzen?

Blick in die Praxis

Es müsse ein ästhetischer Umgang mit neuen Technologien gefunden und eine neue architektonische Sprache entwickelt werden, betonte Mathias Stocker, Mitglied der Geschäftsleitung bei Boltshauser Architekten. Das Team hat beim Holzhochhaus H1 auf dem Zwhatt-Areal in Regensdorf die PV-Module in einer additiven, vorgehängten Struktur als Brise-Soleil ausgebildet. Die Solaranlage, die den Charakter des Gebäudes stark prägt, erzeuge 2750 KWh pro Jahr und decke damit 36 % des Strombedarfs der Bewohnerschaft ab.

Das Projekt HORTUS auf dem BaseLink Areal in Allschwil werde keine Emissionen verursachen und gleichzeitig doppelt so viel Energie produzieren, wie es verbrauche, erklärte Sandro Infanger, Abteilungsleiter Nachhaltigkeit bei Senn Technology. Für das Areal seien insgesamt 3.62 MWp Leistung durch Photovoltaik geplant. Einerseits könne der gewonnene Strom Wärmepumpen betreiben, die an das Fernwärmenetzwerk angeschlossen sind, andererseits werde die Elektromobilität mit 84 Ladestationen gefördert. Die PV-Anlage, die 15 % der gesamten grauen Energie für die Gebäudeerstellung ausmacht, soll inklusive Batterie bereits nach knapp zehn Jahren amortisiert sein, so die Berechnung von Senn Technology.

Die Wohnüberbauung Zentrum Tödi in Horgen wäre mit über 10 000 m2 Solarfassade die grösste derartige Anlage in Europa geworden, berichtete Martin von der Ropp. Der Mitgründer von Gäumann Lüdi von der Ropp Architekten erklärte, wieso es anders kam: «Die Rückspeisevergütung war zum Zeitpunkt der Studie zu niedrig, die Fassade wird stattdessen in Holz ausgeführt. In der Zwischenzeit sind die Strompreise stark angestiegen – heute hätte man die Solarfassade definitiv ausgeführt.»

Private Energiegemeinschaften und Neues beim Brandschutz

Anastasia Dimitriadou, Projektleiterin Brandschutz bei Amstein + Walthert, arbeitet zusammen mit Swissolar und weiteren Projektpartnern an einem Stand-der-Technik-Papier, das geprüfte Standardlösungen für die PV-Fassadenplanung bieten soll. Es wird voraussichtlich 2024 erscheinen. Das Dokument soll den Austausch zwischen Planenden und Behörden vereinfachen und allfällige Mehrkosten, beispielsweise für aufwendige Brandschutztests, reduzieren.

Primär gehe es beim Brandschutz um den Personenschutz, erklärte Lars Mülli, Präsident der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF). Aus eigenen empirischen Studien gehe hervor, dass die jährliche Brandopferzahl niedrig sei und diese nicht im Verhältnis zu den hoch angesetzten allgemeinen Brandschutzvorschriften stehen. Mit diesen Erkenntnissen sei die Politik bereit, die Vorschriften auf das Jahr 2026 anzupassen und das Sicherheitsniveau um den Faktor zehn zu reduzieren.

David Galeuchet, Vizepräsident von Swissolar, stellte Gutes in Aussicht: Mit dem im Energiegesetz verankerten Mantelerlass werde zurzeit eine stärkere Liberalisierung des Strommarkts diskutiert. Das würde beispielsweise lokale Energiegemeinschaften (LEG) innerhalb einer bestimmten Postleitzahl erlauben. Eine LEG könnte elektrische Energie produzieren, diese selbst verbrauchen oder ins Stromnetz einspeisen und rückvergüten lassen.

Dass es für kleinere Investoren ebenfalls wichtig sei, sich an der Energiewende beteiligen zu können, betonte Adrian Berger, Geschäftsleiter und Partner von Huggenbergerfries Architekten. Der Verantwortliche des Leuchtturmprojekts Haus Solaris an der Seestrasse in Zürich meinte, es müsse noch einiges geschehen, damit eine Solarfassade an einem Gebäude mit dieser Grösse eine Rendite abwerfen könne.

Die Gesamtrechnung ist relevant

Die Gebäudehüllen der Schweiz bieten viel Fläche, um elektrische Energie zu produzieren. Die Technologie ist fortgeschritten genug, um den Planenden den erwünschten Spielraum zu ermöglichen. Nun ist ein frühzeitiges Zusammenspiel von allen beteiligten Akteuren und Akteurinnen erforderlich, damit zukunftsweisende Beispiele für nachhaltige Architektur – im technischen sowie im ästhetischen Sinn – entstehen können. Letzten Endes ist nicht nur nachhaltig, was energiepositiv ist, sondern auch, was möglichst lang von der Gesellschaft wertgeschätzt wird und in der Konsequenz erhalten bleibt.