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Der Sonne entgegen - Solarfassaden in der Praxis

Lödel, T.

Angesichts steigender Energiepreise und Umweltprobleme finden Lösungen zur Nutzung regenerativer Energiequellen zunehmend Beachtung. Möglichkeiten der Energieumwandlung bieten in die Fassade integrierte Photovoltaikelemente, aber auch Sonnenkollektoren für wassergestützte Klimatisierung. Zwei Beispiele werden vorgestellt. Solarzellen, die aus dem Halbleiter Silizium bestehen, werden bei Lichteinfall durch die Energie der eindringenden Photonen zur Freisetzung von Elektronen angeregt (innerer Photoeffekt), wodurch eine elektrische Gleichspannung erzeugt wird. Diese läßt sich auf gängige Haushaltsspanungen wechselrichten und damit direkt verwenden. Neben der Menge und dem Winkel der Sonneneinstrahlung wird der Wirkungsgrad auch von der Struktur und der Farbe der Zellen bestimmt, was für den optischen Eindruck bei Gebäudefassaden von Bedeutung ist. Monokristalline, schwarze Zellen erreichen bis zu 15 % Wirkungsgrad, polykristalline, blauschimmernde Zellen etwas weniger, die braunen, amorphen Zelle lediglich 6 %. Für die Photovoltaikanlage des Verwaltungsgebäudes der Bayerischen Allianz in Unterföhring wurden 550 Quadratmeter der insgesamt 50000 Quadratmeter Fassadenfläche als Kaltfassadenkosntruktion mit Solarmodulen versehen. Aufgeteilt in vier Einzelflächen wurden 600 rechteckige Module aus polykristallinen, silbergrauen Laminatzellen vor einer weißen Folie angeordnet, was eine leichte, aufgelockerte Optik erlaubt. Eine 10 mm starke, eisenoxidarme ESG-Scheibe mit hohem Transmissionsgrad deckt die Module ab, die zur besseren Wärmeableitung als Vorhangfassade mit 6 cm Abstand aufgebracht sind. 70,3 Wp liefert jedes Modul unter Normbedingungen, die 700 V Gleichspannung werden umgerichtet und direkt für die Gebäudeversorgung verwendet. Eine ganz andere Größenordnung und Technik hat das zweite Beispiel, ein dreigeschossiges Büro- und Wohngebäude in Dresden, das im Dachgeschoß mit thermischen Sonnenkollektoren zur Raumklimatisierung ausgestattet ist. Kühldecken und beheizbare Fußböden werden über 155 thermische Ganzglas-Sonnenkollektoren, Wärmetauscher oder Adsorptionskältemaschine mit der gewünschten Wärme oder Kälte versorgt.