In einer Welt, in der sowohl der Klimawandel als auch der Umweltschutz immer wichtiger werden, ist es von höchster Priorität, kontinuierlich nach alternativen und nachhaltigen Energielösungen zu suchen. Hierbei stellen Fassadenintegrierte Photovoltaik eine bahnbrechende Innovation dar, welche auf beeindruckende Weise Architektur und Energieerzeugung miteinander verbindet.
Die Technologie hinter Fassadenintegrierte Photovoltaik
Funktionsweise und Vorteile von Photovoltaik-Elementen in Fassaden
Photovoltaik-Elemente, die in Fassaden integriert sind, wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Dabei werden sie sowohl ästhetisch ansprechend als auch funktional in die Gebäudehülle integriert. Die Vorteile dieser Technologie sind vielfältig:
- Energieerzeugung direkt am Gebäude (zustätzlich Balkonkraftwerke )
- Reduzierung von Energieverlusten durch Transport und Verteilung
- Optimierung des Raumklimas durch verbesserten Sonnenschutz
- Steigerung des Gebäudewerts durch innovative Technologie
Materialien und Technologien
| Material | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Silizium | Hoher Wirkungsgrad, gute Verfügbarkeit | Höhere Kosten, schwerer zu integrieren |
| Dünnschicht | Leichtgewichtig, flexibel, günstiger | Geringerer Wirkungsgrad, weniger langlebig |
| Organische PV | Umweltfreundlich, leichtgewichtig, flexibel | Geringer Wirkungsgrad, begrenzte Lebensdauer |
Welche PV Module für Fassadenintegrierte Photovoltaik?
Monokristalline Siliziummodule
Monokristalline Siliziummodule zeichnen sich durch eine hohe Effizienz und gute Leistung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen aus. Sie eignen sich besonders gut für die senkrechte Montage, da sie im Vergleich zu anderen Modultypen in der Regel weniger Platz benötigen und eine höhere Leistungsdichte aufweisen. Monokristalline Module sind in Leistungsklassen von etwa 300 bis 400 Watt erhältlich. Bei begrenztem Raumangebot sind sie daher eine gute Wahl.
Dünnschichtmodule
Dünnschichtmodule, insbesondere solche auf Basis von Cadmiumtellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS), sind ebenfalls für die senkrechte Montage geeignet. Sie haben den Vorteil, dass sie bei diffuser Sonneneinstrahlung, wie sie bei senkrechter Montage häufiger auftritt, besser performen als herkömmliche kristalline Module. Zudem sind sie flexibler und leichter, was die Montage vereinfacht. Dünnschichtmodule haben typischerweise eine Leistung von etwa 100 bis 200 Watt.
Glas-Glas-Module
Glas-Glas-Module bestehen aus zwei Glasscheiben, zwischen denen die Solarzellen eingeschlossen sind. Diese Bauweise führt zu einer erhöhten Stabilität und Langlebigkeit, was sie für die senkrechte Montage attraktiv macht. Glas-Glas-Module sind zudem sehr widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen, wie Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen, und können so auch in anspruchsvolleren Umgebungen eingesetzt werden. Die Leistung von Glas-Glas-Modulen liegt in der Regel zwischen 250 und 350 Watt.
Wie befestige ich Solarmodule an der Hauswand?
Vorbereitung für die Montage von Solarmodulen an der Hauswand
Bevor Sie mit der Montage von Solarmodulen an der Hauswand beginnen, sollten Sie einige wichtige Punkte beachten:
- Stellen Sie sicher, dass die Hauswand für die Montage von Solarmodulen geeignet ist und die nötige Tragfähigkeit besitzt.
- Prüfen Sie, ob für die Montage eine Genehmigung erforderlich ist, insbesondere bei denkmalgeschützten Gebäuden oder in Schutzgebieten.
- Wählen Sie Solarmodule aus, die für die senkrechte Montage geeignet sind und den gewünschten Leistungswert bieten.
- Achten Sie darauf, dass das Montagesystem für die Hauswand geeignet ist und die erforderlichen Sicherheitsstandards erfüllt.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Montage von Fassadenintegrierter Photovoltaik
Schritt 1: Planung und Layout
- Planen Sie das Layout der Solarmodule an der Hauswand und bestimmen Sie den optimalen Winkel für die maximale Sonneneinstrahlung.
- Markieren Sie die Positionen der Montageschienen und der Modulhalterungen an der Hauswand.
Schritt 2: Montageschienen anbringen
- Bohren Sie Löcher für die Montageschienen in die Hauswand. Achten Sie darauf, dass die Löcher ausreichend tief und im richtigen Abstand gebohrt werden.
- Befestigen Sie die Montageschienen mit Dübeln und Schrauben an der Hauswand. Achten Sie dabei auf die korrekte Ausrichtung der Schienen.
Schritt 3: Modulhalterungen montieren
- Montieren Sie die Modulhalterungen an den Montageschienen. Die Halterungen sollten den Solarmodulen ausreichend Halt bieten und gleichzeitig eine gute Belüftung gewährleisten.
- Stellen Sie sicher, dass die Modulhalterungen fest sitzen und die Schienen ausreichend stabil sind, um das Gewicht der Solarmodule zu tragen.
Schritt 4: Solarmodule befestigen
- Heben Sie die Solarmodule vorsichtig an die gewünschte Position an der Hauswand und setzen Sie sie in die Modulhalterungen ein.
- Sichern Sie die Solarmodule mit den entsprechenden Befestigungselementen, wie Klemmen oder Schrauben.
- Stellen Sie sicher, dass die Solarmodule fest sitzen und nicht verrutschen oder herunterfallen können.
Schritt 5: Elektrische Verbindungen herstellen
- Verbinden Sie die Solarmodule mithilfe der vorgesehenen Steckverbindungen in der richtigen Reihenfolge.
- Führen Sie die Kabel der Solarmodule zum Wechselrichter und stellen Sie die elektrische Verbindung her.
- Achten Sie darauf, dass alle elektrischen Verbindungen korrekt und sicher ausgeführt sind, um einen einwandfreien Betrieb der Photovoltaikanlage zu gewährle
Anwendungsbeispiele und Potenzial für energetische Sanierung
Einsatz in Wohn- und Geschäftsgebäuden
Fassaden mit integrierter Photovoltaik eignen sich sowohl für Wohn– als auch für Geschäftsgebäude. Sie können sowohl bei Neubauten direkt in die Architektur integriert werden als auch als nachträgliche Sanierungsmaßnahme eingesetzt werden. Dabei tragen Sie außerdem ein verantwortungsvolles und umweltbewusstes Bild nach außen. Eine unscheinbare Lösung stellen Photovoltaik Balkongeländer dar. In jedem Fall sollten Sie im Voraus sicherstellen, dass Ihr Budget reicht. Daher sollten Sie unseren Budgetrechner hinzu ziehen.
Die Rolle von Fassadenintegrierte Photovoltaikbei der energetischen Sanierung
Die Integration von Photovoltaik-Elementen in die Fassade kann eine wichtige Rolle bei der energetischen Sanierung von Gebäuden spielen. Durch die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung können die Betriebskosten gesenkt und der Energieverbrauch reduziert werden. Zudem verbessert sich das Raumklima, was den Einsatz von Klimaanlagen und Heizungen verringert und somit zusätzliche Energieeinsparungen ermöglicht.
Was kostet eine Fassadenintegrierte Photovoltaik?
Faktoren, die die Kosten von Photovoltaik beeinflussen
- Die Kosten für Photovoltaik-Fassaden hängen von der gewählten Photovoltaik-Technologie ab, wobei Silizium, Dünnschicht und organische Photovoltaik die gängigsten Materialien sind, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile aufweisen.
- Das Design und die Architektur der Fassade beeinflussen die Kosten, wobei einfache, gerade Flächen in der Regel kostengünstiger sind als komplexe, gebogene oder strukturierte Fassaden; zusätzliche Elemente wie Fenster oder Verschattungssysteme können die Kosten ebenfalls erhöhen.
- Die Montage- und Installationskosten variieren je nach Größe und Komplexität des Projekts, wobei Faktoren wie Gerüstbau, Arbeitsaufwand und Anschluss an das Stromnetz die Gesamtkosten beeinflussen können.
Durchschnittliche Kosten pro m² für Fassadenintegrierte Photovoltaik
Die Kosten für Photovoltaik-Fassaden variieren je nach den oben genannten Faktoren. Im Allgemeinen liegen die Kosten jedoch in folgendem Bereich:
| Photovoltaik-Technologie | Durchschnittliche Kosten pro m² |
|---|---|
| Silizium | 250 – 400 Euro |
| Dünnschicht | 200 – 350 Euro |
| Organische Photovoltaik | 150 – 300 Euro |
Diese Kosten beinhalten die Materialien, Montage und Installation. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Zahlen nur Richtwerte sind und von Projekt zu Projekt variieren können.
Fördermöglichkeiten und Wirtschaftlichkeit
Staatliche Förderprogramme
In vielen Ländern gibt es staatliche Förderprogramme, die den Einsatz von Fassaden mit integrierter Photovoltaik unterstützen. In Deutschland beispielsweise können Bauherren und Gebäudeeigentümer von Zuschüssen und zinsgünstigen Krediten durch die KfW-Bank profitieren. Die Förderung kann sowohl für Neubauten als auch für Sanierungsmaßnahmen in Anspruch genommen werden. Sie möchten wissen, wie viel Ihre Immobilie kosten darf ? Dann prüfen Sie mit unserem Budgetrechner
Wirtschaftlichkeit und Amortisationszeit
Die Wirtschaftlichkeit von Fassaden mit integrierter Photovoltaik hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel:
- Installationskosten
- Strompreise
- Einspeisevergütung
- Wartungs- und Betriebskosten
Im Allgemeinen amortisieren sich Photovoltaik-Fassaden innerhalb von 10 bis 15 Jahren, je nach den spezifischen Gegebenheiten und der gewählten Technologie. Langfristig können sie zu einer deutlichen Senkung der Energiekosten und einem nachhaltigeren Gebäudebetrieb beitragen.
Anwendungsbeispiel: Ein Bürogebäude mit Fassadenintegrierte Photovoltaik
Ein mittelgroßes Bürogebäude soll mit einer Photovoltaik-Fassade ausgestattet werden, um den Energieverbrauch zu reduzieren und den ökologischen Fußabdruck des Gebäudes zu verringern. Bei diesem Gebäude handelt es sich um eine Fassadenfläche von 1.000 m², wobei sich der Bauherr für Silizium-Photovoltaik-Elemente entschieden hat. Dementsprechend liegen die Kosten pro m² bei etwa 300 Euro, sodass sich daraus Gesamtkosten von 300.000 Euro ergeben. So viel Strom erzeugt eine 600-Watt Solaranlage.
Dank der Photovoltaik-Fassade ist es möglich, im Laufe eines Jahres 75.000 kWh Strom zu erzeugen. Angesichts eines durchschnittlichen Strompreises von 0,30 Euro pro kWh ergibt sich durch die Einsparung von Energiekosten in Höhe von 22.500 Euro pro Jahr (75.000 kWh x 0,30 Euro) eine Amortisationszeit von ungefähr 13,3 Jahren (300.000 Euro ÷ 22.500 Euro).
