Solarenergie: Gebäudefassaden bieten großes Potenzial

Aber wie groß könnte damit der solare Energiebeitrag von Photovoltaikanlagen zukünftig sein? Um das herauszufinden, haben die Wissenschaftler im Anschluss für alle Dach- und Fassadenflächen die solare Einstrahlung modelliert. Dafür griff das Team kleinräumig begrenzt auch auf detailliertere Gebäudemodelle mit ihren individuellen Dachformen zurück und bezog die Umgebung der Gebäude, etwa Bäume oder Gebäude und ihr Schattenwurf sowie das Gelände und umgebende Berge mit ein. Denn je nach Einstrahlung, Bedeckung und Standort variiert der mögliche Energiebetrag.

So wurde deutlich, dass das Potenzial für die Photovoltaik-Anlagen dort besonders hoch ist, wo viele Menschen auf relativ engem Raum leben und deshalb viele Gebäude stehen. Das gilt beispielsweise in den Ballungsräumen Rhein-Main, Rhein-Neckar und Rhein-Ruhr, ebenso wie in den städtischen Ballungszentren Berlin, Hamburg, Bremen, München oder dem Sachsendreieck Dresden-Leipzig-Chemnitz, so die Forscher. Außerdem ergaben die kleinräumigen Analysen, dass die potenziellen Sonnenenergieerträge auch von den Gebäudetypen abhängig sind. Demnach lohnt es sich vor allem, Solaranlagen an Fassaden von großen Gebäuden wie Produktionshallen, Bildungseinrichtungen oder öffentlichen Gebäuden zu installieren. “Aber auch große Wohnkomplexe wie Hochhäuser bieten durchaus großes Potenzial für die Installation von Photovoltaik”, sagt Behnisch.

Praktische Umsetzung wird noch erprobt

Die Ergebnisse könnten laut den Wissenschaftlern zukünftig zu einer besseren Planung der Energiegewinnung an Gebäuden beitragen. “Die Daten müssen an den konkreten Standorten noch durch genauere Analysen spezifiziert werden“, so Behnisch. „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. 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.” In noch laufenden Projekten wie dem Projekt Standard-BIPV identifizieren Forscher nun geeignete Bauwerkskategorien, die mit standardisierten Photovoltaik-Fassaden renoviert werden können, und rüsten beispielhaft erste Gebäude um. Zudem wollen sie Fassadenelemente entwickeln, die sich kostengünstig konstruieren, einfach montieren sowie elektrotechnisch installieren lassen und ästhetisch aussehen.

Quelle: Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e. V., Fachartikel: Transforming Cities, 2020; 4, S. 62-66