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Erneuerbare Energie
Effiziente Design-Solarfassade

Architekten der HTWK Leipzig und Wissenschaftler des Fraunhofer CSP haben gemeinsam eine neuartige Solar-Fassade entwickelt, welche bis zu 50 Prozent mehr Energie als herkömmliche Module erzeugt.

Übergang der West- zur Südfassade: Das Photovoltaik-Modul Solar.shell an der Haus-Fassade bringt bis zu 50 Prozent mehr Sonnenenergie als herkömmlich angebrachte Module. (Bild: Christiane Rex/CSP)

Dass die neuen Module mit dem Namen Solar.shell so viel effizienter sind, liegt insbesondere an ihrer Ausrichtung. Die einzelnen Elemente wurden in einem lamellenartigen System angebracht und so ausgerichtet, dass sie am Gebäude im kompletten Jahresverlauf möglichst viel Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Das sorgt nicht nur für eine verbesserte Aufnahme der Sonneneinstrahlung, sondern sieht auch noch richtig gut aus.

Bisher werden die Sonnenenergie-Zellen meist auf der Dachfläche eines Hauses angebracht. Das kann die Energiebilanz des Hauses zwar erheblich verbessern, der komplette Energiebedarf wird dadurch jedoch meist nicht gedeckt.

Solarmodule für die Fassade

Die Fassade eines Hauses bietet oft ausreichend Platz. Bisher wurde diese Möglichkeit jedoch selten genutzt, denn das Design der herkömmlichen Module kann erstens dem ästhetischen Anspruch nicht unbedingt gerecht werden und zweitens bieten senkrechte Flächen nur einen relativ geringen Sonnenertrag. Der HTWK-Professor Frank Hülsmeier und sein Team vom Architekturinstitut Leipzig entwickelten daher gemeinsam mit Partnern eine neue Lösung. Entstanden ist dabei die Sonnenenergie-Fassade Solar.shell.

Design und Effizienz vereint

„Zuerst haben wir nach ästhetischen Gesichtspunkten eine dreidimensional gefaltete Fassade entworfen und diese am Computer modelliert. Im nächsten Schritt wurde der Entwurf technisch optimiert. Dazu haben wir den Sonnenverlauf im Tages- und Jahreszyklus sowie die Höhe der umgebenden Gebäude an eine spezifischen Standort – in diesem Fall eine Straße in Berlin – in das Entwurfsmodell einbezogen und den Winkel der Solarmodule optimiert.“

Dank der neuen Ausrichtung kann mit der gleichen Fläche an Modulen bis zu 50 Prozent mehr Energie gewonnen werden. “Mithilfe dieses ‚parametrisch-generativen‘ Vorgehens lässt sich für jeden beliebigen Standort die optimale Süd-, West- oder Ost-Fassade entwerfen.“, so Hülsmeier.

Solar.shell kann besichtigt werden

Ein im Maßstab 1:2 verkleinerter Ausschnitt der Solar.shell-Fassade ist im Nieper-Bau der HTWK Leipzig ausgestellt und in Betrieb. Insgesamt neun Solarmodule wurden in den zweimal drei Meter großen Demonstrator aus Aluminium-Verbundplatten eingelassen. Sie erzeugen aus dem einfallenden Kunst- und Sonnenlicht Strom, welcher per USB-Anschluss genutzt werden kann.

Am Projekt Solar.shell arbeiteten neben der HTWK Leipzig und dem Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP unter anderem die BOBO GmbH und die SGB Steuerungstechnik GmbH mit. Gefördert wurde das Projekt durch das Bundesprogramm „Zukunft Bau“.

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