Photovoltaik an der Fassade: So erzeugen Sie damit Strom
Die meisten Solaranlagen werden auf dem Dach installiert. Wenn das Hausdach nicht dafür geeignet ist, geht es auch senkrecht: Photovoltaik an der Fassade ist unter den richtigen Voraussetzungen eine gute Alternative.
Solarmodule können vor die Fassade montiert oder integriert werden
Wirkungsgrad einer Solarfassade geringer als der einer Dachanlage
Südliche Ausrichtung wichtig für die Installation
Für die Photovoltaik an der Fassade gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder die Solarzellen werden kaum oder nur sehr dezent sichtbar in die Fassade des Gebäudes integriert, damit sie Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln. Eine andere Möglichkeit ist, die Solarmodule außen vor die Hauswand zu hängen. Bei beiden Arten der Installation gibt es einiges zu beachten.
Bedingungen für eine Solarfassade
Die wichtigste Frage vorab lautet: Ist die Hauswand, an der die Solarmodule angebracht werden sollen, möglichst weit Richtung Süden ausgerichtet? Das ist nötig, weil der Einfallswinkel bei einer vertikalen Solaranlage geringer ist als bei einem geneigten Dach. Daher braucht sie mehr Licht, um genügend Strom zu produzieren. Je weiter die Ausrichtung der Wand von Süden abweicht, desto geringer ist der Einfall der Sonnenstrahlen auf die Wand, und umso weniger Energie wird erzeugt.
Vorteile & Nachteile von Fassadenmodulen
Im Gegensatz zu einer Dachanlage bleiben Schnee, Laub und Regenwasser nicht auf den vertikal angebrachten Modulen liegen, sodass die Photovoltaikanlage nur selten gereinigt werden muss. Das spart Kosten.
Solarfassaden bieten zudem Eigentümern von kleineren Immobilien wie Reihenhäusern oder Wohnungen die Möglichkeit, selbst Strom zu erzeugen, wenn die Dachfläche dafür nicht vorhanden ist. Im Einzelfall ist aber abzuklären, ob Regelungen zum Beispiel der Gemeinde, der Eigentümergemeinschaft oder des Denkmalschutzes dagegen sprechen.
Ein Nachteil von Photovoltaik an der Fassade: Die Montage der Solarmodule an der Wand ist komplizierter und teurer als eine Dachanlage. Grundsätzlich ist der Stromertrag einer Fassadenanlage außerdem geringer als bei einer Solaranlage auf dem Dach.
Fassadensystem contra Dachmontage
Die beste Wirkung erreicht eine Solaranlage, wenn die Sonnenstrahlen im rechten Winkel auf die Module treffen. Im Winter erzielen Solarfassaden aufgrund des tieferen Sonnenstands daher oft höhere Erträge als Dachanlagen. Im Sommer hingegen ist der Ertrag von Modulen an der Hauswand niedriger als bei Dachmodulen, weil der Einfallswinkel der Sonne auf die Wand nicht ideal ist.
20 bis 30 Prozent kann der Unterschied zu einer Dachanlage aufs Jahr gerechnet betragen. Um einen vergleichbaren Ertrag zu erzielen, bräuchte es an der Fassade eine weit größere Fläche als auf dem Dach. Vor der Installation einer Solarfassade sollte also die Wirtschaftlichkeit der Anlage mit einer fachlichen Beratung genau kalkuliert werden.
Welche Modularten kommen infrage?
Bei der Entscheidung für eine bestimmte Modulart kommt es vor allem auf Ausrichtung und Größe der Fassadenfläche an.
Monokristalline Solarzellen enthalten reines kristallines Silizium, sind jedoch in der Herstellung komplizierter, was sich auf den Preis auswirkt. Ihre Oberfläche ist gleichmäßiger strukturiert als die der polykristallinen Module. Ihr Vorteil: Sie sind auch für suboptimale Himmelsrichtungen geeignet.
Kosten: ab ca. 1150 Euro je kWp
Polykristalline Module sind in der Herstellung vergleichsweise einfach. Durch ihr günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis sind sie weiter verbreitet als monokristalline Module. Ihre Oberfläche hat mehr sichtbare Struktur. Sie sind zu empfehlen bei südlicher Ausrichtung.
Kosten: ab ca. 750 Euro je kWp
Dünnschichtmodule kommen ebenso mit einer suboptimalen Ausrichtung gut zurecht. Sie sind preiswerter in der Produktion, da die Materialien lediglich auf ein dünnes Trägermaterial aufgedampft werden. Allerdings haben sie einen hohen Flächenbedarf, der bei Privathaushalten oft nicht gegeben ist.
Kosten: ab ca. 750 Euro je kWp
Varianten für die Solarfassade
Bei Photovoltaik an der Fassade unterscheidet man zwischen einer Kaltfassade und einer Warmfassade. Bei der Kaltfassade werden die Photovoltaikmodule vor der Fassade angebracht, bei der Warmfassade sind die Solarmodule fast unsichtbar in der Fassade eingebaut. Diese Bauweise nennt sich auch gebäudeintegrierte Photovoltaik.
Die Warmfassade ist luftdicht und schützt das Gebäude im Winter vor Kälte und im Sommer vor Hitze. Dünnschichtmodule eignen sich besonders gut zum Verbauen in Warmfassaden, weil sie flexibel sind.
Die Kaltfassade wird hingehen wie ein Vorhang am Tragwerk eines Gebäudes aufgehängt und daher auch als vorgehängte hinterlüftete Fassade bezeichnet. Denn die Verkleidung wird mit einem Abstand zur tragenden Wand befestigt.
In Bestandsbauten ist eine Warmfassade teurer als eine Kaltfassade, weil die bestehende Fassade und die Wärmedämmung zum Teil entfernt werden müssen. Bei Neubauten hingegen spart man bei Warmfassaden Baumaterial, weil die Module Teile des Putzes und der Dämmung ersetzen.
Der Preis für Photovoltaik an der Fassade hängt von der Fläche ab, die mit Modulen bestückt werden soll, und von der Qualität der verwendeten Solaranlage. Pro Quadratmeter Fläche ist bei einer Kaltfassade mit Kosten zwischen 400 und 600 Euro zu rechnen, bei in die Fassade integrierten Solarzellen mit über 1000 Euro pro Quadratmeter.
Vorteile gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage
Eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage schützt das Haus vor Regen, Wind und Sonne. Auch die Schalldämmung sowie der Brandschutz erhöhen sich durch den Einbau einer gebäudeintegrierten Photovoltaikanlage. Darüber hinaus können Hauseigentümer sie auch gestalterisch nutzen: Vielfältige Materialien, Farben und Designs sind bei gebäudeintegrierter Photovoltaik möglich.
Montagesysteme für Kaltfassaden
Für die äußere Montage der Photovoltaik an der Fassade gibt es zwei Möglichkeiten: Beim Parallelsystem wird eine Trägerkonstruktion senkrecht, also parallel zur Fassade an die Wände montiert. Daran werden die Profile und die Module befestigt. Die Konstruktion trennt die Anlage thermisch von der Wand und sorgt für eine ausreichende Hinterlüftung.
Beim Vordachsystem für ein schräg nach unten gerichtetes Vordach werden Vordachstützen auf die Fassade geschraubt. Auf die dreieckigen Gestelle kommen Querträgerprofile, auf die die Module montiert werden. Damit erhalten sie eine Neigung wie Solarmodule auf dem Dach. Der Vorteil dieser Konstruktion: Die Module können besser zur Sonne ausgerichtet werden.
Genehmigungen: PV-Anlage an der Fassade
Für Photovoltaikanlagen auf dem Dach oder an der Fassade von Privathäusern benötigt man keine Genehmigung. Ausnahmen gibt es bei denkmalgeschützten Gebäuden.
Manche Gemeinden schränken in ihren Bebauungsplänen jedoch die Installation einer Solaranlage ein oder erlauben sie gar nicht erst. Einige Bundesländer fordern zudem eine Genehmigung, wenn Anlagen aus dem Gebäude herausragen. Ob dies auch für Kaltfassaden gilt, ist den Bauordnungen der einzelnen Bundesländer zu entnehmen.
Wann lohnt Photovoltaik an der Fassade?
Fakt ist: An Fassaden installierte PV-Anlagen liefern bis zu 30 Prozent weniger Solarstrom als Dachanlagen. Trotzdem kann sich Photovoltaik an der Fassade für Hauseigentümer lohnen, wenn sie keine Möglichkeit haben, die Solaranlage auf dem Dach zu befestigen. Auch als zusätzliche Solarfläche zu einer bereits auf dem Dach installierten Anlage ist Photovoltaik an der Fassade eine gute Wahl, vor allem, wenn sie nach Süden ausgerichtet ist.
Im Winter hat die Solaranlage durch den niedrigen Sonnenstand eine bessere Wirkung als die Dachanlage, und es bleibt kein Schnee auf der Fassadenfläche liegen. Geringere Erträge der Dachanlage im Winter können also durch die Photovoltaik an der Fassade ausgeglichen werden.
Wann sich Photovoltaik an der Fassade lohnt:
wenn keine Möglichkeit für eine Dachanlage besteht
wenn die Fassade möglichst weit nach Süden ausgerichtet ist
wenn die Fassade im Sommer wie im Winter nicht verschattet wird
wenn Analysen durch Photovoltaikexperten ergeben haben, dass die Anlage wirtschaftlich ist
Autorin: Sabine Olschner