Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Planung, Konstruktion und Montage von GIPV
Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) zog vor knapp dreißig Jahren in die Architektur ein. Aktuelle Projekte belegen die Weiterentwicklung, doch ist die GIPV noch nicht weit verbreitet. Zurzeit liegt der Anteil aller PV-Fassaden an der gesamten installierten Leistung in Deutschland bei unter 1 %. Woran liegt das und was ist zu tun?
Um die Klimaschutzziele und die Anforderungen der Energiewende einzuhalten, muss der Einsatz von Photovoltaik gestärkt werden. Augenblicklich liegt der Anteil von PV-Strom an der Bruttostromerzeugung bei 9 %, vornehmlich durch aufgeständerte Anlagen auf Freiflächen und Dächern erzeugt. Nur ca. 1 % aller PV-Anlagen sind in die Gebäudehülle integriert.
Doch das theoretische Flächenpotential ist mit rund 12 000 km2 Fassaden- und 6 000 km2 Dachflächen vorhanden, wie jüngst ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR) ermittelt hat [1].
Mit dem Gebäudeenergiegesetz (GEG), das zum 01.11.2020 das Energieeinspargesetz, die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) abgelöst und zusammengeführt hat, wird in Zukunft auch die Möglichkeit vereinfacht, „gebäudenah“ erzeugten Strom aus erneuerbaren Energien mit einem Deckungsanteil zu mindestens 15 % zu nutzen, um den Anforderungen zu entsprechen. Bei PV-Anlagen von Wohngebäuden kann der Nachweis alternativ auch über die Anlagengröße geführt werden, wenn mindestens das 0,03-Fache der Gebäudenutzfläche dividiert durch die Anzahl der beheizten oder gekühlten Geschosse als Nennleistung installiert sind (GEG § 36) [2].
Auch wird die Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien bei der Ermittlung des maximal zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs erleichtert (GEG § 23) [2].
Die Finanzierung nach den Anforderungen KfW-Effizienzhaus 40 Plus fordert sogar, dass mit 500 kWh je Wohneinheit und 10 kWh pro m2 Gebäudenutzfläche ein wesentlicher Teil des Energiebedarfs unmittelbar am Gebäude erzeugt und gespeichert wird. Auf Länderebene wird seit einiger Zeit über die Einführung einer sogenannten Solarpflicht diskutiert, d. h. die Gebäudehülle aktiv zur Installation von Photovoltaik-Systemen zu nutzen. Beispielsweise soll sie in Hamburg und Berlin ab 2023 für alle Gebäude, in Niedersachsen für Nicht-Wohngebäude gelten, in Baden-Württemberg für Wohngebäude ab 2022.
Doch in Dach oder Fassade integriert, wird das PV-Modul zum Bauelement. Damit wachsen auch die Aufgaben, die die am Bau Beteiligten zu meistern haben.
PV in der Gebäudehülle ist mehr als nur Stromerzeuger
Drei Anwendungsarten von PV am Gebäude lassen sich unterscheiden: addiert, appliziert und integriert. Für das Dach wären das die aufgeständerte PV-Anlage, die dachparallele Montage und der Einsatz von PV-Modulen als Dachdeckung. Von einer Gebäudeintegration der Photovoltaikanlage spricht man dann, wenn die Module konstruktive Komponenten des Gebäudes darstellen. Die DIN EN 50583-1 (VDE 0126-210-1) [3] unterscheidet fünf Integrationskategorien zur Verwendung von PV-Modulen als Bauprodukte (Bild).
Autor: S. Rexroth
Literatur
[1] Strom von der Hauswand Gebäudefassaden bieten großes Potenzial für die Gewinnung von Solarenergie, Pressemitteilung Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, 20. 01. 2021. BMWi-Forschungsprojekt: Verbundvorhaben Standard-BIPV Entwicklung einer vorgefertigten Standard-BIPV-Fassade für ausgewählte Bauwerkskategorien in Deutschland [
]; Förderkennzeichen 0324063C.
[2] Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden (Gebäudeenergiegesetz GEG) vom 8. August 2020 (BGBl. I S. 1 728).
[3] DIN EN 50583-1 (VDE 0126-210-1):2016-10 Photovoltaik im Bauwesen Teil 1: BIPV-Module.
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