Farbige Folien für Muster auf PV-Modulen

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, farbige Folien mit transparenten Aussparungen zu versehen und so realistisch aussehende Motive auf Photovoltaikmodulen zu erzeugen. Auf diese Art können zum Beispiel Dachziegel imitiert werden. Die Folienschnittmuster nutzen die MorphoColor®-Technologie, eine Erfindung des Forschungsinstituts, bei der ein Farbeindruck erzeugt wird, ohne dass die Effizienz eines PV-Moduls nennenswert beeinträchtigt wird. Besucherinnen und Besucher der Messe The Smarter E / Intersolar 2026 können mit »ShadeCut« ausgestattete PV-Module am Stand A1.440 des Fraunhofer ISE besichtigen.

© Fraunhofer ISE/ Marco Ernst

Mit den Folienschnittmustern können zum Beispiel Dachziegel imitiert werden, ohne die Effizienz des PV-Moduls nennenswert zu beeinträchtigen.

»Durch gezielte Strukturierungen und Aussparungen auf einer farbgebenden Folie können wir Farbeffekte und komplexe Muster direkt in Solarmodule und Fassadenelemente integrieren«, erklärt Marco Ernst, Entwickler der »ShadeCut«-Technik und Wissenschaftler am Fraunhofer ISE. »Zusätzlich gibt es die Option weitere Schichten mit Aussparungen zu ergänzen, um Strukturen oder weitere Farben zu erzeugen.«

Die Technik kann auf allen gängigen Photovoltaik- und Solarthermie-Module angewandt werden, das gewünschte Muster wird in die Folien mit MorphoColor®-Beschichtung durch Laser- oder CAD-gesteuerte Prozesse geschnitten.

»Interessant ist die Technik für Module zur Integration in Fassaden, dachintegrierte PV oder auch an Geländern; insbesondere bei denkmalgeschützten Gebäuden«, sagt Dr. Martin Heinrich, Gruppenleiter für Einkapselung und Integration von Photovoltaik am Fraunhofer ISE. »Module mit ShadeCut können wie Mauerwerk oder Dachziegel aussehen und sich farblich perfekt einpassen. Auch eine individuelle Gestaltung von PV-Anlagen zum Beispiel mit Logo-Schriftzug oder Mustern kann man damit umsetzen.«

© Fraunhofer ISE / Foto: Marco Ernst

Auch eine individuelle Gestaltung von PV-Anlagen zum Beispiel Schriftzügen oder Mustern macht ShadeCut möglich.

Die MorphoColor®-Technologie für die Farbe ist vom gleichnamigen Schmetterling inspiriert. Die 3D-photonischen Strukturen auf den Schmetterlingsflügeln erlauben einen intensiven und winkelstabilen Farbeindruck durch einen grundsätzlich verlustarmen Interferenzeffekt. Nach diesem biologischen Vorbild ist es einem Forschungsteam vom Fraunhofer ISE gelungen, eine ähnliche Oberflächenstruktur durch einen Vakuumprozess auf die Rückseite des Deckglases von Photovoltaikmodulen aufzubringen. 

Je nach Feinstruktur lassen sich so Deckgläser in verschiedenen Farben herstellen. Mittlerweile gelingt den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dies auch auf Folie, als flexible Einbettungsfolie in Modulen oder als Rückseitenfolie. Unabhängige Messungen bestätigen, dass die farbigen PV-Module mit MorphoColor®-Beschichtung rund 95 Prozent der Leistung eines vergleichbaren unbeschichteten Moduls erbringen.

• Presseinfo "Farbige Folien ermöglichen Muster auf PV-Modulen" [ PDF  0,28 MB ]
• Intersolar Europe / The Smarter E 2025
• Webseite Fraunhofer ISE "Einkapselungstechnologien" (ise.fraunhofer.de)
• Webseite Fraunhofer ISE "Bauwerkintegrierte PV"

^^^ Nach oben

D: Bereits eine Million Steckersolargeräte

In Deutschland sind immer mehr Steckersolargeräte (sog. „Balkonkraftwerke“) in Betrieb. Noch im Juni dürfte bei der Bundesnetzagentur (BNetzA) die Marke von einer Million registrierten Steckersolargeräten erreicht werden. Das ergab eine aktuelle Schätzung des Bundesverbandes Solarwirtschaft auf Basis von BNetzA-Daten. Der Verband geht davon aus, dass die Millionen-Marke inzwischen überschritten wurde, da zahlreiche Nachmeldungen erfahrungsgemäß erst mit einigen Wochen Zeitverzug bei der BNetzA eingehen.

Seltener in der Schweiz, aber teils prägnant
wie hier in Zürich bei Bucheggplatz (hier aber
eine Gesamtanlage ohne individuelle Steckerlösung)
Bild: Guntram Rehsche

Ein Ende des Solarbooms auf Balkonien ist nicht in Sicht: Laut einer repräsentativen YouGov-Bevölkerungs-Umfrage im Auftrag des Bundesverbandes Solarwirtschaft von Ende 2024 planen in diesem Jahr acht Prozent der Befragten die Anschaffung eines Steckersolargerätes. Weitere neun Prozent können sich dies zu einem späteren Zeitpunkt vorstellen. Allein zwischen Jahresbeginn und Ende April 2025 wurden rund 135.000 neue Geräte in Betrieb genommen – ein Plus von 36 Prozent gegenüber dem Vergleichszeitraum des Vorjahres. Die Leistung der in diesem Zeitraum neu installierten „Balkonkraftwerke“ stieg sogar um rund 75%.

Steckersolargeräte sind vor allem für Mieter:innen und Wohnungseigentümer:innen in Mehrfamilienhäusern eine sinnvolle und niederschwellige Möglichkeit, einen Teil ihres Strombedarfs kostengünstig selbst zu decken und damit ihre Stromrechnung spürbar zu entlasten. Die Investition in ein Steckersolargerät amortisiert sich in der Regel schon innerhalb weniger Jahre. Die Bundesregierung hatte in den letzten Jahren die Nutzung von Steckersolargeräten deutlich vereinfacht, unter anderem mittels einer Erlaubnispflicht durch Vermieter und Wohnungseigentümer.

Verbraucher-Hinweise: Steckersolargeräte unterscheiden sich von klassischen Photovoltaikanlagen insbesondere dadurch, dass die Leistung der Solarmodule und die Anschlussleistung des Wechselrichters (AC-Leistung) so begrenzt ist, dass eine Gefährdung der vorhandenen Elektroinstallation und damit ihrer Betreiber praktisch auszuschließen ist. Die Modulleistung eines Steckersolargeräts darf in Deutschland maximal 2.000 Watt und die Anschlussleistung nach VDE-Normenentwurf maximal 800 Watt Wechselstromleistung betragen. Eine Registrierung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur ist innerhalb eines Monats Pflicht. Nur Geräte ohne Batteriespeicher gelten als Steckersolargeräte. Systeme mit Speicher müssen hingegen zurzeit noch von einer Elektrofachkraft installiert und zusätzlich auch beim Netzbetreiber angemeldet werden.

www.solarwirtschaft.de

^^^ Nach oben

Viele Farbtupfer am 2.Tag der PV-Tagung

Der zweite Tag der 23.PV-Tagung steht im Zeichen der Farbe - die immer mehr Einzug hält bei den verschiedensten Solaranlagen - hier eine Bildauswahl (Vergrössern mit Klick auf Bilder und mehr Info über swissolar.ch):

 

 Auswahl & Screenshots: Solarmedia - Vergrössern mit Klick auf Bilder

Siehe auch: Solarmedia vom 1.4.25: PV-Tagung läuft

 Über Swissolar
Swissolar ist der Schweizerische Fachverband für Sonnenenergie. Er vertritt die Interessen von rund 1300 Verbandsmitgliedern mit über 11’000 Arbeitsplätzen in der Öffentlichkeit, der Politik und gegenüber den regulierenden Behörden.

Die Sonne liefert der Schweiz jährlich 200-mal mehr Energie als wir brauchen. 2024 lieferte Photovoltaik rund 11 % des in der Schweiz verbrauchten Stroms. Swissolar setzt sich für die Energiewende hin zu einer Energieversorgung ohne den Einsatz fossiler oder nuklearer Energieträger ein. Strom und Wärme von der Sonne nehmen dabei eine zentrale Stellung ein. Mehr Infos: www.swissolar.ch

^^^ Nach oben

Wenn Gebäudefassaden Strom produzieren

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) auf Dächern sind mittlerweile gang und gäbe – auf Neubauten und bestehenden Gebäuden. Immer häufiger werden Solarpanels aber auch an Fassaden, Brüstungen oder Geländer montiert. Energeiaplus zeigt anhand von konkreten Bauprojekten, wo die Herausforderungen und Chancen liegen. PV an Fassaden ist auch Thema am 5. Symposium «Solares Bauen» vom 26. September 2023, das durch das BFE-Programm Energie Schweiz unterstützt wird.

Suva steht in weissen Kleinbuchstaben am fünfstöckigen Bürogebäude in der Nähe des Paradeplatzes in Zürich: An der Fassade des Gebäudes aus den 1960er-Jahren fallen die Fensterfronten auf und die dunklen Brüstungsbänder zwischen den einzelnen Stockwerken. Die Gebäude gegenüber spiegeln sich darin. Nichts deutet indes darauf hin, dass die sechs Brüstungsbänder Strom produzieren können.

Die dunkelblauen Solarpanels, die im Zug der Gesamtsanierung des Gebäudes angebracht wurden, sind massgefertigt, so dass sie sich unauffällig in die Fassade einfügen. Laut dem Zürcher Architekturbüro SPPA Architekten ist es das erste Mal, das in der Stadtzürcher Kernzone ein Bauvorhaben mit PV-Fassadenelementen bewilligtwurde.

Das Bürohaus, das aus zwei aneinandergrenzenden Gebäudeteilen besteht, steht nicht unter Denkmalschutz. Der Charakter der Fassade sollte indes erhalten bleiben, so dass die beiden Gebäudeteile auch nach der Sanierung fürs Auge eine Einheit bilden (siehe Bild). Der Teil mit den neuen PV-Elementen sollte sich also nicht von der Original-Glas-Aluminium-Fassade des anderen Teils abheben.

Zusätzlich zur Fassade wurden auch auf dem Flachdach PV-Panels montiert – ebenso an der Fassade des neuen Dachaufbaus, in dem die neue Technikzentrale untergebracht ist. Pro Jahr rechnen die Planer mit rund 160 MWh Sonnenstrom, der vorab für den Eigenverbrauch vorgesehen ist.

Die solare Architektur ist auch Thema des 5. Symposiums «Solares Bauen». Praxisnahe Fachbeiträge zeigen, was die Photovoltaik für die architektonische Integration bietet. Die Veranstaltung wird vom Fachverband Swissolar, der Fachzeitschrift für Architektur und Bau TEC21, dem Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein SIA, solarchitecture.ch sowie der Professur Architektur und Gebäudesysteme der ETH Zürich organisiert. Hier geht’s zum Programm.

Immer häufiger wird die ganze Fassade von Gebäuden mit PV-Modulen ausgerüstet, ohne dass die Panels als solche von aussen erkennbar sind. Möglich machen es Module (auf amorpher Silikatbasis) mit matter Oberfläche, deren Farbe unterschiedlich gewählt werden kann. Eine solche Fassade wurde an einem Wohn- und Bürohaus im Stadtkreis 6 in Zürich vom Architekturbüro Viridén + Partner realisiert.

Insgesamt liefern Fassaden- und Dachflächen dieses Gebäudes so viel Solarstrom, dass die jährliche Energiebilanz für Bereitstellung des Raumklimas, Beleuchtung und weitere Anwendungen in den 30 Wohn- und Büroeinheiten positiv ausfällt und knapp ein Fünftel der Stromproduktion als Überschüsse ins Stromnetz des Stadtzürcher Energieversorgers ewz eingespeist werden kann.

Die Kombination von PV-Anlagen auf dem Dach und den Fassaden trägt zudem dazu bei, die Stromproduktion im Jahresverlauf zu erhöhen und insbesondere die Ertragsmaxima ab Frühling bis Herbst auszuweiten. Beim Projekt am Schaffhauserplatz in Zürich wurde zudem ein intelligentes Energiemanagement eingesetzt und so der Eigenverbrauch optimiert.

Bild & Text: Dank einer aktiven Glasfassade mit unsichtbar integrierten Photovoltaikzellen wird ein Mehrfamilienhaus am Schaffhauserplatz in Zürich zum PlusEnergie-Gebäude. Diese Glasmodule sind heute zwar noch weniger effizient als herkömmliche Photovoltaik-Module, bieten aber dank ihrer vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten ein grosses Potenzial. Der Zubau von PlusEnergie-Häusern erlaubt auch neue Lösungsansätze zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität. Beim Projekt am Schaffhauserplatz wird ein intelligentes Energiemanagement eingesetzt und der Eigenverbrauch optimiert. 

Weitere Informationen: Cleantech-Seite des Bundesamts für Energie BFE: http://www.bfe.admin.ch/cleantech

 ^^^ Nach oben

Farbgebung und Effizienz von PV-Modulen neu

Drei Beispiele der intensiven und hocheffizienten Farbgebung.
Bild: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

In der Natur finden sich oft die klügsten Lösungen - auch in der Solarenergie, wie die vom Schweizer Solarhersteller Megasol Energie AG weiterentwickelte Farbgebung für Solarpanels zeigt.

Bereits seit vielen Jahren entwickelt und produziert die Megasol Energie AG in Deitingen Solarmodule, die auf Kundenwunsch individuell gestaltet werden können. Dabei ist dem Schweizer KMU nun mit der Weiterentwicklung der Farbtechnologie für die Massenproduktion ein weiterer Meilenstein gelungen. Die entscheidenden Grundlagen für die Farbgebung liefert dabei ein grosser, edler Falter: Der Blaue Morphofalter. Die neuen Farben können an der BAU in München am Stand der Megasol Energie AG (Halle A3, Stand 401) besichtigt werden.

Farbgebung und hohe Effizienz dank Schmetterling

“Die schöne Farbgebung auf den Flügeln des blauen Morphofalters entsteht nicht durch Farbpigmente”, sagt Michael Reist, Head of Public Relations der Megasol Energie AG. Der Farbeindruck entstehe durch die spezielle Oberflächenstruktur auf den Flügeln des Falters: “Ein bestimmter, eng abgestimmter Bestandteil des Lichts wird reflektiert und erzeugt den blauen Farbeindruck”. Dieser Effekt macht sich auch die neue Farbgebung ’Solarcolor Morpho’ zu Nutze.“ Auf der Innenseite der Solarpanels wird eine neuartige Beschichtung angebracht, die eine solche gezielte Lichtbrechung verursacht. Wie beim blauen Schmetterling wird nur ein kleiner Anteil des auftreffenden Lichts zurückgeworfen. Der grösste Teil des Lichts erreicht ungehindert die Solarzelle.” Dadurch entstehe eine kräftige Farbgebung.

Dr. Thomas Kroyer, Miterfinder und Entwickler der ’Morpho Technologie’ am Forschungsinstitut Fraunhofer ISE, führt aus: “Die Farbgebung erzeugt einen in weiten Bereichen winkelstabilen Farbeindruck. Eine Vielzahl an Farben können durch diese Technologie realisiert werden". Dabei sind unter anderem die Farben Gold, Silber, Bronze, Terra Cotta, Blau, Grün und Rot möglich. Zwischen dem Forschungsinstitut und Megasol besteht eine Forschungszusammenarbeit, um vielversprechende Forschungsergebnisse zur Marktreife weiterzuentwickeln und zu industrialisieren. Dies ist nun gelungen: “Ein Solarmodul mit ’Solarcolor Morpho’ Farbgebung erreicht bis zu 94% des Wirkungsgrads im Vergleich zu einem konventionell schwarzen Solarmodul. Das ist sensationell”, sagt Reist. Die neue, durch die Natur inspirierte Farbgebung stellt denn auch eine kleine Revolution dar: Nun können solare Gebäudehüllen, insbesondere Fassaden, frei gestaltet werden und bleiben dabei hocheffizient.

Die Megasol Energie AG kombiniert die neue Farbgebung mit weiteren Gestaltungsdimensionen. So können die Glasoberflächen (z.B. Strukturen) frei gewählt werden. Weiter sind alle Grössen und Formen herstellbar, womit auch Fassaden mit anspruchsvollem Raster zu solaren Kraftwerken werden.

Erträge statt Kosten

“Die neue Farbgebung verbessert dank zusätzlichen solaren Erträgen auch die Kosteneffizienz von Solarfassaden. Eine Solarfassade ist in Anschaffung und Unterhalt vergleichbar mit einer konventionellen, vergleichbar gestalteten Glasfassade. Dadurch, dass die solare Fassade Stromerträge generiert, ist diese bereits nach wenigen Jahren günstiger als die konventionelle Glasfassade. Innerhalb der Lebensdauer generiert eine Solarfassade gar Überschüsse und wird dadurch vom Kosten- zum Ertragsfaktor”, erklärt Michael Reist.

Über Megasol: Die Megasol Energie AG ist Entwicklerin und Herstellerin von solaren Baustoffen mit Sitz in Deitingen (Kanton Solothurn, CH). Dabei begleitet das Unternehmen Architekten, Planer und Fassadenbauer von der Projektentwicklung bis zur Ausführung eng und unterstützt auch bei der gestalterischen Lösungsfindung mit individueller Bemusterung. Das Unternehmen stellt seit 30 Jahren hochwertige Photovoltaikmodule her. Nebst standardisierten Produkten legt das Unternehmen seinen Schwerpunkt im Bereich der Spezialanfertigungen der gebäudeintegrierten Solaranlagen. Alle Produkte der Megasol Energie AG werden mit erneuerbaren Energien hergestellt. Das Unternehmen ist in 18 Ländern vertreten und beschäftigt gegen 300 Mitarbeitende weltweit.

Weiterführende Informationen:

solarcolor.ch/morpho
megasol.ch/gestaltung

^^^ Nach oben

Leuchtturm für Fassaden-Photovoltaik

                                 

Sechzig Photovoltaik-Module mit grüner MorphoColor® Strukturschicht bereichern seit kurzem die Fassade des Zentrums für Höchsteffiziente Solarzellen am deutschen Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im süddeutschen Freiburg i.Br.. 

 

Das Pilotprojekt für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) wird das Forschungsinstitut mit circa 11 Megawattstunden Solarstrom pro Jahr versorgen. Die vom Forschungsinstitut entwickelte MorphoColor® Technologie ermöglicht es, die Gläser von Solarmodulen farbig zu gestalten und dabei mindestens 90 Prozent der Moduleffizienz zu erhalten. So kann die integrierte Photovoltaik-Anlage Akzente in der Fassadenarchitektur setzen oder – beispielsweise ziegelrot ins Dach integriert – optisch in der Gebäudehülle verschwinden.

Neben Dächern stehen für den PV-Ausbau auch mit Fassaden große, bereits vorhandene Flächen an Gebäuden für die Installation von Photovoltaikmodulen zur Verfügung. »Hier müssen die PV-Module architektonisch gestaltbar sein, um die Anforderungen an das Stadtbild und die Architektur des Gebäudes zu erfüllen«, sagt Dr. Harry Wirth, Bereichsleiter Photovoltaische Module und Kraftwerke am Fraunhofer ISE. »Dann ist das Potenzial der bauwerkintegrierten PV riesig, für Dächer und Fassaden gemeinsam rechnen wir mit einem technischen Potenzial von 1.000 Gigawatt Peak in Deutschland. Das ist das Doppelte der Nennleistung, die für die Energiewende benötigt wird«. 

 

Das Fraunhofer ISE forscht intensiv zu bauwerkintegrierter Photovoltaik. Die eigens für das Pilotprojekt hergestellten BIPV-Module mit patentierter MorphoColor® Farbstruktur können, integriert in die Fassade des neuen Laborgebäudes, nun einem intensiven Praxistest unterzogen werden. »Zur Erfassung der realen Einstrahlungsdaten haben wir Sensoren an der Fassade installiert. Gleichzeitig messen wir den erzeugten Strom und die Spannung der Module sowie die AC-Leistung hinter dem Wechselrichter. Anhand der gemessenen Einstrahlungswerte können wir den zu erwartenden Ertrag berechnen und mit dem messtechnisch ermittelten Ertrag der BIPV-Anlage vergleichen und evaluieren«, sagt Dr. Frank Ensslen, Mitglied der Projektgruppe am Fraunhofer ISE.

Für die Pilotinstallation an einer öffentlich zugänglichen Fassade passte das Forschungsteam die Modul-Komponenten, beziehungsweise die gesamte BIPV-Anlage an die bauordnungsrechtlichen Vorschriften an und entwickelte unter anderem für die Anforderungen an den Brandschutz ein elektrotechnisches Sicherheitskonzept. Die Erkenntnisse sind in den Leitfaden für BIPV von Baden-Württemberg eingeflossen.

Die MorphoColor® Farbschicht ist eine photonische Struktur, bei der eine Interferenzschicht so mit einem geometrisch strukturierten Substrat kombiniert wird, dass sich ein schmalbandiges Reflexionsmaximum ergibt. Die Schicht reflektiert nur eine bestimmte Farbe und lässt das restliche Sonnenlicht quasi ungestört passieren. Das Design ist durch die Farbschicht auf den Flügeln des Morpho-Schmetterlings inspiriert, dessen intensiv blaue Flügel einen in weiten Bereichen winkelstabilen Farbeindruck erzeugen. Eine Vielzahl an Farben können durch diese Technologie realisiert werden. Durch die Schmalbandigkeit der Reflexion verringert die Farbschicht die Effizienz des Moduls nur um deutlich weniger als 10 Prozent relativ, verglichen mit einem unbeschichteten Modul. Die MorphoColor® Module liefern also mindestens 90 Prozent der Erträge, die ein gewöhnliches Modul an gleicher Stelle liefern würde.

		Quelle: ISE  ^^^ Nach oben

Megasol kommt unter Fittiche von St.Gobain

 

Solch imposante Solarfassaden stammen von Megasol, hier
ein Gebäude in den Niederlanden (Bild Megasol)

Die französische Baustofffirma Saint-Gobain, einst an der Sika interessiert, geht eine Minderheitsbeteiligung am Schweizer Solarmodulhersteller Megasol ein, einem Spezialisten für gebäudeintegrierte Solarmodule (BIPV). 

 

Wie die Unternehmen gemäss dem Solarportal solarserver.de  mitteilten, gehen sie eine strategischen Partnerschaft ein. In diesem Rahmen habe sich Saint-Gobain an dem Geschäftsbereich beteiligt, der am Standort Deitingen (Kt. Solothurn) BIPV-Module entwickelt und herstellt. Durch diese Partnerschaft kann Saint-Gobain sein Angebot an nachhaltigen Lösungen für Fassaden erweitern. Damit eröffne sich die Möglichkeit, ein führender Lieferant in Europa für Lösungen von BIPV-Fassaden, eines der wachstumsstärksten Segmente im Fassadenbau. Gleichzeitig erlange Megasol durch die Partnerschaft Zugang zu Saint-Gobains Kundenbasis.

 

Gemäss dem Baublatt wird Unternehmensgründer und Geschäftsführer Markus Gisler wie folgt zitiert: «Mit seinem umfangreichen Know-how bezüglich Verglasungen und Gebäudehüllen sowie seiner weltweiten Präsenz ist Saint-Gobain der ideale Partner für eine schnelle Entwicklung unseres Geschäfts mit aktiven Solarbauwerkstoffen». 

 

Die lokale Solothurner Zeitung vermeldet die Beteiligung als aufsehenerregendes Wirtschaftsereignis und beredtes Zeugnis für die Konkurrenzfähigkeit des Standorts Kanton Solothurn mit der Schlagzeile - und führt weiter aus: Die Solothurner Solarbranche boomt weiter - Französischer Baustoffriese kauft Anteile der Deitinger Megasol. Die Deitinger Megasol ist der europaweit führende Hersteller von gebäudeintegrierten Solarmodulen. Nun erhält die Firma durch die Beteiligung des französischen Baustoffkonzerns Saint-Gobain noch weiteren Aufschwung.

© Solarmedia Guntram Rehsche

^^^ Nach oben

Leuchttürme des neuen PV-Anlagenbaus

Die vergangenen Tage brachten gleich zweimal bemerkenswerte Inbetriebnahmen von dem, was neudeutsch Leuchttürme geheissen wird. In Zürich-Höngg wurde eine transparente Dachkonstruktion präsentiert für einen Kirchenvorplatz (siehe oben). In Basel war es der schlicht «Pavillon» geheissene Rundbau von Novartis für Kongresse und Ausstellungen (siehe unten). Und da beide echt eindrücklich, sollen für einmal vor allem die Bilder sprechen.

Sinnbildlich könnte man ja auch sagen resp. schreiben: Da hat je eine Kathedrale des Kapitals (oben zuerst) und eine des christlichen Gottes transparente Photovoltaik-(PV)-Konstruktionen zuhanden der Öffentlichkeit abgeliefert. Beide sind stets zugänglich, auch die Novartis-Baute auf dem sattsam bekannten Campus-Areal bei der Rosenbrücke in Basel.

Schon 1998 beschlossen, wurde in Zürich-Höngg eine der ersten PV-Anlagen der Stadt für 250‘000 CHF gebaut, der Strom kam über die damals revolutionäre Solarstrombörse des EW der Stadt Zürich zum Verkauf (für über einen Franken pro Kilowattstunde). Wie der damalige Architekt und Initiator betont: «ein bestes Geschäft, erst letztes Jahr ausgelaufen - wobei die Module immer noch tadellos Solarstrom produzieren».

Die Energieprojekte rund um das Kirchenzentrum wurden im Laufe der Zeit ausgeweitet, immer und bis heute am Drücker erwähnter Beat Kämpfen, ein echter Alt-Höngger (wie der Autor dieser Zeilen übrigens auch). Nur so viel dämmen wie nötig bei den Umbauten, aber das richtig. Ein Erdsondenfeld, zu kompensieren mit Sonnenkollektoren, die neben den Solarstrommodulen auch noch Platz fanden. Und jetzt vor allem auch fürs Auge die Überdachung des Kirchenplatzes - klein, fein, transparent - schon fast eine kirchliche Botschaft. 

 

 

 

Schon vergangene Woche präsentierte der Chemiekonzern Novartis sein neues Prachtstück auf dem «Campus» in Basel.   Der von AMDL CIRCLE und Michele De Lucchi entworfene Novartis Pavillon wurde in Basel, eröffnet. ASCA hat für dieses Projekt mehr als 10.000 rauten- und dreieckförmige Solarmodule in zehn unterschiedlichen Größen entwickelt, gefertigt und in Polycarbonat laminiert. Weil die Module jegliche Form und Größe annehmen können, folgen sie den Kurven des kuppelförmigen Gebäudes problemlos. In Basel ist damit in einer anderen Dimension ein futuristisches Gebäude entstanden, dessen Fassade von organischen Solarfolien umgeben ist. Sie liefern die Energie unter anderem für Kunstanimationen, mit denen die Fassade nach Sonnenuntergang illuminiert wird. Es ist ein einzigartiges Gebäude, das auf dem Novartis Campus, dem Forschungsgelände des Schweizer Biotechnologie- und Pharmakonzerns, in Basel entstanden ist. Denn die Architekten von AMDL Circle und Michele De Lucchi haben auf einen kreisrunden Baukörper gesetzt, der sich über drei Ebenen zieht – einem Erd- einem Zwischen- und einem Obergeschoss. Damit wolle man die Verbindung zwischen Besuchern des Pavillons und den Mitarbeitern von Novartis stärken.

Die organischen Solarmodule des Herstellers Asca aus dem fränkischen Kitzingen liefern dabei für die Medienfassade die Energie. Der Vorteil ist – neben der Semitransparenz –, dass sie in verschiedenen Formen hergestellt werden können, biegsam und vor allem sehr lichtempfindlich sind. Dadurch liefern sie auch Strom, wenn sie nicht ideal zur Sonnen ausgerichtet sind. Dadurch passen sie perfekt nicht nur in die kreisrunde Fassade des Novartis Pavillons. Sie können auch in der Dämmerung noch genügend Energie liefern, um die Medienfassade zu betreiben. Die Energie reicht auch aus, die Fassade bis zu zwei Stunden lang nach Sonnenuntergang mit Kunstanimationen zu illuminieren. Diese Animationen wurden von internationalen Künstlern Daniel Canogar, Esther Hunziker und Semiconductor erstellt und laufen immer abwechselnd. Kuratiert wurden sie vom Haus der Elektronischen Künste (HEK) in Basel.

 © Solarmedia Bericht und Bild: Guntram Rehsche

Quelle zu Novartis: photovoltaik.eu

^^^ Nach oben

Das CO2-Gesetz sorgt für mehr lokale Energie

Der Solar-Fachverband Swissolar empfiehlt ein Ja zum CO2-Gesetz. Es ist dringend nötig, um die Abkehr von Öl und Gas zu beschleunigen und stattdessen lokale und erneuerbare Energie (beispielsweise von der Sonne) auszubauen. Das Gesetz führt über Anreize zu weniger Geldabfluss ins Ausland und stattdessen zu mehr Investitionen und Arbeitsplätzen in der Schweiz. Mit dem Gesetz soll der CO2-Ausstoss bis 2030 halbiert werden. Strom und Wärme von der Sonne kann einen massgeblichen Teil beisteuern und andere Energielieferanten wie Wasser, Biomasse oder Wind optimal ergänzen.

Foto: Solarfassade der Migros-Filiale Münsingen
mit einer Leistung von 218,5 kW, © 3S Solar Plus AG

Fossile Energien sind derzeit für 80 Prozent des Schweizer Treibhausgasausstosses verantwortlich. Wir importieren jährlich für 8 Milliarden Franken Öl und Gas. Geld, das ins Ausland abfliesst. Um den Schweizer CO₂-Ausstoss bis 2030 zu halbieren und spätestens 2050 Netto-Null zu erreichen, muss die Schweiz ihren Energiemix schnell dekarbonisieren. Dazu braucht es Anreize für mehr Energieeffizienz und mehr erneuerbare Energie. Das CO₂-Gesetz setzt die dringend notwendigen Weichen dafür.

Weniger importiertes Öl und Gas – mehr lokale Energien: Der in naher Zukunft notwendige, nahezu vollständige Verzicht auf fossile Energien wird in der Schweiz zu einem zusätzlichen Strombedarf von voraussichtlich 20 bis 25 Terawattstunden (TWh) führen. Hauptverantwortlich dafür sind der Wechsel von Verbrennungsmotoren zu Elektromobilität und der Ersatz von Öl- und Gasheizungen durch Wärmepumpen. Photovoltaik allein kann in der Schweiz das Vielfache der dazu benötigten Elektrizität produzieren. Deshalb müssen wir den Solarstrom-Zubau möglichst zeitnah auf jährlich 1500 MW steigern, also vervierfachen.

Nur schon die für Solarstrom besonders geeigneten Dach- und Fassadenflächen der Schweiz könnten jährlich 67 TWh Elektrizität liefern. Ausserdem ist das Potenzial auf Parkplatzüberdachungen, alpinen Anlagen und anderen Bauten immens. Heute liefert die Photovoltaik in der Schweiz ca. 2.9 TWh pro Jahr, was knapp 5 Prozent des Schweizer Strombedarfs deckt. Der Zubau ist erfreulicherweise steigend, aber immer noch viel zu zögerlich, um die Klimaziele zu erreichen. Der Ausbau der Photovoltaik sorgt nicht nur für eine lokale Energie-Versorgung, sie verschafft dem heimischen Gewerbe auch gute Aufträge. Von 2019 bis 2021 haben sich die Beschäftigten im Solarsektor mehr als verdoppelt. Heute schafft der Solarsektor ca. 6'000 Vollzeitstellen in der Schweiz. Laut einer ZHAW-Studie könnte eine Solar-Offensive in den nächsten 5 Jahren rund 10'000 zusätzliche Stellen schaffen und damit den wirtschaftlichen Aufschwung nach der Corona-Pandemie massgeblich unterstützen.

Die Lösung: Investitionen, Effizienz, Erneuerbare - Mit dem CO₂-Gesetz sollen sowohl Sanierungen der Gebäudehüllen als auch der Einsatz erneuerbarer Wärme beschleunigt werden. Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, muss der CO₂-Austoss des Schweizer Gebäudeparks jährlich um 3 Prozent gesenkt werden. Die Kombination von Photovoltaik-Anlagen mit Wärmepumpen oder das Zusammenspiel von Solarwärmeanlagen und Holzheizungen sind gute, erprobte Lösungen in diesem Bereich. Gemäss den Energieperspektiven 2050+ des Bundesamtes für Energie könnte die jährliche Produktion von Solarwärme gegenüber heute um den Faktor 4 gesteigert werden.

Das CO₂-Gesetz macht den Import und Verbrauch von fossilen Energien weniger attraktiv und belohnt dafür klimafreundliches Verhalten und lokale Energiegewinnung. Dazu gehört unter anderem auch der Ausbau und Einsatz von Solarstrom und -Wärme. Jedes Jahr werden schon heute in der Schweiz tausende Gebäude zu CO2-freien Strom- und Wärmeproduzenten. Aber noch viel mehr ist notwendig - und auch möglich. Der Schweizerische Fachverband für Sonnenenergie Swissolar empfiehlt deshalb gemeinsam mit fast allen Wirtschafts- und Umweltverbänden dringend ein Ja zum CO₂-Gesetz.

Mehr Informationen bei den zwei Ja-Komitees, bei denen Swissolar Mitglied ist:

Schweizer Wirtschaft für das CO₂-Gesetz

Ja-Komitee Klimaschutz mit CO₂-Gesetz

Foto: Solarfassade der Migros-Filiale Münsingen mit einer Leistung von 218,5 kW, © 3S Solar Plus AG

Quelle: Swissolar

^^^ Nach oben

Strom von der Hauswand

Nicht nur Dächer bieten Platz für technische Anlagen zur Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie. Auch Fassaden könnten bei Energiewende und Bodenschutz eine viel bedeutendere Rolle spielen als bisher. Das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung hat gemeinsam mit dem Fraunhofer ISE das theoretische Flächenpotenzial für Photovoltaik an Fassaden für ganz Deutschland erhoben. Es ist doppelt so groß wie das der Dächer. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachmagazin "Transforming Cities" veröffentlicht.

Die Solaranlage auf dem Hausdach hat sich im deutschen Gebäudesektor längst etabliert. Vielerorts geben Solarkataster Auskunft über das Potenzial, auf Dächern Energie aus Sonnenstrahlen zu gewinnen. Kommunen setzen damit Anreize, sich für die Installation einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach zu entscheiden. Doch wie steht es um die Fassaden der Gebäude? Wie viel potenzielle Fläche bieten sie für die Gewinnung erneuerbarer Energien?

12.000 Quadratkilometer Flächenpotenzial – in der Theorie": Für das Ziel der deutschen Bundesregierung, im Gebäudebestand bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, wird es nicht ausreichen, auf allen geeigneten Dächern in Deutschland Solaranlagen zu installieren", erläutert Dr. Martin Behnisch vom Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR). Deshalb hat das IÖR im Projekt Standard-BIPV in enger Kooperation mit wissenschaftlichen Partnern wie dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), dem Institut für Angewandte Bauforschung Weimar (IAB), dem Lehrstuhl für Geoinformatik der TU München sowie mit Praxispartnern der Solarindustrie zusätzlich die Fassaden von Gebäuden in den Blick genommen. Gefördert wurde das Vorhaben durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Auf der Basis amtlicher Geodaten hat das Team um Martin Behnisch am IÖR untersucht, welche Flächenpotenziale für bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) die Gebäudefassaden in Deutschland bieten.

Die ermittelten Zahlen sind beachtlich: "Das theoretische Flächenpotenzial lässt sich auf rund 12.000 Quadratkilometer Fassadenfläche und knapp 6.000 Quadratkilometer Dachfläche beziffern", erläutert Dr. Martin Behnisch. Gebäudefassaden böten damit rund doppelt so viel potenzielle Fläche für Photovoltaik-Module wie Dächer. Das entspricht rund der Hälfte der Fläche von Mecklenburg-Vorpommern. "Allerdings müssen wir auch betonen, dass es sich im Moment noch um theoretische Flächenpotenziale handelt", schränkt Behnisch ein.

Das Ergebnis sind verschiedene Visualisierungen zu Flächenpotenzialen und möglichen Solarenergieerträgen in Deutschland. So lässt sich zum Beispiel die räumliche Verteilung der Flächenpotenziale in Deutschland aufzeigen. Deutlich wird: Wo viele Menschen auf relativ engem Raum leben, ist auch das Potenzial für bauwerksintegrierte Photovoltaik-Module besonders hoch. Das ist zum Beispiel in den Ballungsräumen Rhein-Main, Rhein-Neckar und Rhein-Ruhr der Fall, ebenso wie in den städtischen Ballungszentren Berlin, Hamburg, Bremen, München oder dem Sachsendreieck Dresden-Leipzig-Chemnitz.

Die Modellierung der potenziellen Sonnenenergieerträge am Beispiel konkreter Gebäude macht deutlich, dass sich die Installation von Photovoltaikanlagen an Fassaden vor allem bei großen Gebäuden wie Produktionshallen, Bildungseinrichtungen oder öffentlichen Gebäuden lohnt. "Aber auch große Wohnkomplexe wie Hochhäuser bieten durchaus großes Potenzial für die Installation von Photovoltaik", so Martin Behnisch. Das Projektteam im IÖR sieht die gewonnenen Daten als ersten Schritt zu einer besseren Planung der Energiegewinnung an Gebäuden. "Die Daten müssen an den konkreten Standorten noch durch genauere Analysen spezifiziert werden. Aber sie geben doch einen Eindruck davon, welche großen Potenziale in bauwerksintegrierter Photovoltaik schlummern. Vor allem mit Blick auf die Ziele zur CO₂-Einsparung sind das wichtige Ansatzpunkte", erklärt Martin Behnisch. Auch mit Blick auf die Verkehrswende und die Herausforderungen der E-Mobilität sei es sinnvoll, mehr saubere Energie in den Städten zu gewinnen. Darüber hinaus gebe es auch Vorteile für den Umweltschutz. "Jedes Photovoltaik-Modul, das wir an einer Hausfassade installieren, hilft dabei, Natur und kostbaren Boden zu schonen, denn es macht den Bau flächenintensiver Solarparks überflüssig."

Quelle: Kontakt im Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR)

^^^ Nach oben

Solartechnik - schön wie ein Schmetterlingsflügel

Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen wirken in ästhetischer Hinsicht an Gebäuden oft wie Fremdkörper. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat deshalb Beschichtungsverfahren entwickelt, mit denen Solarmodule mit einer homogenen farbigen Oberfläche bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad hergestellt werden können. Das Prinzip wurde dem Flügel des Morpho-Schmetterlings entlehnt. Die Module werden auf der digitalen Messe BAU vorgestellt (13.-15. Januar 2021).

 

 

 

 

Photovoltaik-Anlagen haben sich längst zu einer Standard-Technologie entwickelt, die mit etablierten Verfahren in großen Mengen preiswert hergestellt wird. Eines aber hat sich in all den Jahren nicht wirklich verändert: das Aussehen der Photovoltaik-Module als dunkelblau-schwarze Platten. Bei Bauherren und Architekten sind Photovoltaik-Anlagen als gestalterisches Element daher wenig beliebt. Dabei wäre es überaus sinnvoll, nicht nur die Dächer, sondern auch Fassaden mit Photovoltaik-Anlagen zu versehen, um die für die Energiewende notwendigen 2500 Quadratkilometer (Solarmedia: in Deutschland - in der Schweiz ca. 200 km2)  zusätzlicher Photovoltaik-Anlagen zu erreichen.

Blauer Morpho-Falter als Vorbild: Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben deshalb ästhetische, farbige Module für Fassaden entwickelt, denen man ihren eigentlichen Zweck gar nicht mehr ansieht. »Die zündende Idee für die Entwicklung bestand darin, die Deckgläser der Module nicht mit Farbpigmenten einzufärben, sondern vielmehr den physikalischen Effekt des Schmetterlingsflügels nachzuahmen«, sagt Dr. Thomas Kroyer, Leiter der Gruppe Beschichtungstechnologien und -systeme. Denn beschichtet man Gläser mit Pigmenten, büßen diese viel von ihrem Wirkungsgrad ein, weil das Licht nicht mehr ungehindert eindringen kann.

Anders der Flügel des Morpho-Falters: Die im Regenwald Mittel- und Südamerikas lebenden Schmetterlinge erzeugen einen Farbeindruck nicht durch Pigmente, sondern durch eine mikrometerfeine Oberflächenstruktur auf der Flügeloberfläche, die gezielt einen engen Wellenlängenbereich, sprich eine Farbe, reflektiert. Den Fraunhofer ISE-Experten ist es gelungen, eine ähnliche Oberflächenstruktur durch einen Vakuumprozess auf die Rückseite des Deckglases ihrer Photovoltaik-Module aufzubringen. »Rund 93 Prozent des Lichts können diese Schicht durchdringen – nur etwa sieben Prozent werden reflektiert und lösen den Farbeffekt aus«, erläutert Thomas Kroyer.

Für eine noch ästhetischere Optik der Solarmodule haben die Fraunhofer ISE-Experten eine Montagemethode entwickelt, die an das Prinzip der Dachschindeln erinnert. Dafür werden Photovoltaik-Zellen in Streifen angefertigt und wenige Millimeter überlappend zu einem größeren Modul zusammengeklebt. So entsteht ein homogenes Ganzes ohne störende Zwischenräume oder sichtbare Kontaktdrähte. »Man kann aus verschiedenen Winkeln auf unsere geschindelten Photovoltaik-Module mit MorphoColor®-Beschichtung schauen – und trotzdem bleibt der homogene Eindruck.«

Die im Vakuumverfahren bedampften Deckgläser lassen sich auch in Solarthermie-Kollektoren zur solaren Wärmezeugung integrieren. So kann man mit einer Fertigungslinie beide Produkte bedienen, und Photovoltaik- und Solarthermie-Module können künftig mit derselben Farbe versehen quasi unsichtbar nebeneinander montiert werden. Passt man den Farbton an das restliche Gebäude an, lässt sich eine farbliche homogene Fassade, die zugleich Strom und Wärme liefert.

Quelle: Fraunhofer ISE

^^^ Nach oben

Fassade dreht sich nach Sonne

Die Idee ist so bestechend, dass erstaunt, wieso sie nicht längst umgesetzt wurde: Eine Fassade mit Sonnenschutz und Photovoltaikanlage in einem. Möglich hat es nun die Mobiliar zusammen mit GWJ Architektur AG bei einem ihrer Berner Bürogebäude aus den 1980ern gemacht. Jetzt ist die Sanierung an der Monbijoustrasse 68 abgeschlossen - ein Eigenbeschrieb des Berner Versicherungsunternehmens.

«Von Anfang an stand fest, dass wir zukunftsgerichtet umbauen wollen», sagt Markus Wyss, Leiter Immobilien der Mobiliar. Das Bürogebäude an der Monbijoustrasse 68 in Bern, wenige hundert Meter vom Hauptsitz der Mobiliar entfernt, musste gesamtsaniert werden – nicht nur wegen dem verblichenen Charme aus den frühen 1980er-Jahren. Die Idee: Die Gebäudehülle soll vor der Sonne schützen und gleichzeitig Strom produzieren. Allerdings war kein Anbieter zu finden, der dieses Vorhaben umsetzen konnte. Auf eine bereits ausgeführte Lösung konnten die Planer, GWJ Architektur AG und Ingenieurbüro Hostettler, sowie Bauherrin Mobiliar nicht zurückgreifen.

«Kein Grund, aufzugeben», sagt Markus Wyss. Im Gegenteil: Die Mobiliar wollte mithelfen, eine sinnvolle Technologie weiterzuentwickeln und Innovation zu ermöglichen. Für diese Vision brauchte es neue Wege. Es sollte ein Leuchtturmprojekt werden, das neue Möglichkeiten aufzeigt. «Für die Umsetzung der Vision der Bauherrschaft liessen wir uns von erprobten Elementen inspirieren, welche wir neu kombiniert interpretiert haben», sagt Architekt Daniel Meyer von der GWJ Architektur AG in Bern.

Eine der grössten Herausforderungen war, dass die klassischen kristallinen Solarzellen für die Stromproduktion zwar sehr effizient, aber nicht transparent sind – für die Fassade also ungeeignet. Deshalb wurden die Zellen ausgelasert, allerdings mit unbefriedigendem Resultat: Die Beschattung war ungenügend. Als tauglich erwiesen sich schliesslich Dünnschichtzellen auf der Basis von amorphem Silizium. Diese eigens für dieses Gebäude entwickelten Glaslamellen produzieren genügend Strom und sind gleichzeitig lichtdurchlässig, ähnlich einer Sonnenstore. Aus den Glaslamellen, geschosshoch und 45 cm breit, besteht nun die gesamte Fassade des Bürogebäudes. Die Lamellen drehen sich nach dem Sonnenstand und verändern so laufend die Gebäudeansicht. Vor allem aber bieten sie optimalen Sonnenschutz und erreichen den grösstmöglichen Wirkungsgrad für die Stromproduktion. Bei Heizbetrieb im Winter stehen die Lamellen senkrecht und bewegen sich nicht.

Die Produktion der Fassadenanlage ergänzen handelsübliche kristalline Photovoltaikmodule auf dem Flachdach. Die vor Ort gewonnene Energie von rund 100‘000kWh wird auch gleich dort verbraucht: Sie deckt knapp 40% des Bedarfs des Gebäudes. Das Bürogebäude, auch innen erneuert, bietet rund 400 moderne Arbeitsplätze. Genutzt werden sie von der Mobiliar selbst, grösstenteils von der Informatikabteilung. «Wir haben zwar nicht den einfachsten Weg gewählt für diese Gesamterneuerung», sagt Markus Wyss. «Aber einen, der in die Zukunft führt.»

Quelle: Mobiliar

^^^ Nach oben