Photovoltaik als Verwandlungskünstler

Photovoltaikanlagen finden wir heute nicht mehr nur auf Schrägdächern von Einfamilienhäusern. Sie haben auch schon das Wasser erobert, den Acker, die Fassade – und Fensterscheiben.

Klassische Hausdachanlagen

Pro Kilowatt installierter Leistung benötigt man fünf bis sechs Quadratmeter Module. Die übliche Größe für eine Hausdachanlage liegt bei etwa zehn kWp – hier sind also rund fünfzig bis sechzig Quadratmeter Fläche notwendig.

Eine solche Anlage erzeugt rund 10.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr und spart gut sechs Tonnen CO₂ im Jahr ein. Der Solarstrom vom Dach macht unabhängiger von den steigenden Stromkosten und ergibt eine schöne, kleine Rendite. Daher sind die Anlagen für Einfamilienhäuser aktuell hochbeliebt.

Anlagen auf Gewerbedächern

Auf gewerblich genutzten Flachdächern werden tendenziell größere Dachanlagen errichtet. Sie haben eine Leistung von 100 bis 750 Kilowatt installierter Leistung und versorgen damit nicht nur das darunter liegende Unternehmen mit Strom, sondern immer öfter auch Ladeeinheiten für die E-Flotte. Stromüberschüsse werden ins Netz eingespeist.

Solarfassaden

Photovoltaikanlagen können mittlerweile auch direkt in die Gebäudehülle integriert werden. Für Hauseigentümer:innen bringt die bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) viele Vorteile: Module in Fassade oder Dach integriert bieten nicht nur solare Stromerzeugung, sondern können auch klassische Funktionen wie Schallschutz, Wärmedämmung sowie Wind- und Wetterschutz erfüllen.

Solare Gebäudehüllen lohnen sich: Vertikal eingebaute Module nutzen die im Winter tiefstehende Sonne besonders gut aus. Je nach Ausrichtung liefern sie Spitzenwerte nicht im Sommer wie die meisten Aufdachanlagen, sondern im Winter. Damit verringern sich Einspeisespitzen im Sommer. Insbesondere in Kombination mit Dachanlagen ist dadurch ein hoher Eigenverbrauchsanteil vor allem bei Nichtwohngebäuden möglich, was die Wirtschaftlichkeit und die Netzdienlichkeit steigert. Auch Schneefall ist für vertikale BIPV keine Ertragsgefahr.

Solarfenster

Solarfenster erzeugen Strom, bieten eine Teilverschattung und durchschauen kann man trotzdem: Ein US-amerikanisches Startup ging schon 2012 durch die Medien mit einem Prototyp einer komplett durchsichtigen Photovoltaik-Zelle. Heute sind schon mehrere Fassaden durch das Unternehmen mit Solarfenstern ausgestattet. Inzwischen gibt es auch andere Anbieter von Solarfenstern.

Solarziegel

Auch für das Dach selbst gibt es inzwischen eine Alternative zur klassischen Aufdachanlage: Solar-Dachziegel. Sie sehen von außen aus wie herkömmliche Ziegel, bestehen jedoch aus gehärtetem Glas mit monokristallinen Solarzellen. Interessant sind die stromerzeugenden Dachsteine vor allem für Hauseigentümer:innen, die ein denkmalgeschütztes Dach neu decken möchten.

Freiflächenanlagen

Solarmodule treffen wir nicht nur gebunden auf oder am Gebäude an, sondern auch draußen – etwa in Form von Freiflächenanlagen, Agri-Photovoltaik und Floating Photovoltaik.

Solarparks

Freiflächenanlagen werden auf freien Feldern oder leerstehenden Geländen installiert. Sie erreichen leicht eine Leistung von 750 Kilowatt bis hin zu zwei Megawatt, weil die natürliche Begrenzung der Dachgröße hier keine Rolle spielt.

Floating PV

Auf stillgelegten Baggerseen, aber theoretisch auch auf dem Meer, können schwimmende Photovoltaikmodule angebracht werden. Diese Technologie kann einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten, denn das Potenzial von ungenutzten Wasserflächen ist enorm.

Aktuell sind weltweit Floating-PV-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 3 Gigawatt in Betrieb. Allein auf deutschen Braunkohle-Tagebauseen existiert ein technisches Potenzial von bis zu 56 Gigawatt zu installierender Leistung, hat das Fraunhofer ISE unlängst errechnet.

Agri-Photovoltaik

Agri-Photovoltaik bezeichnet die Kombination aus Photovoltaik und Landwirtschaft. Die Module stehen locker angeordnet und besonders hoch auf Stelzen auf einem Acker, damit die Pflanzen genug Licht erreicht und der Landwirt noch mit großem Gerät darunter wirtschaften kann. Dabei schützen die Module ihre Nachbarpflanzen vor zu viel Sonne und Hagel. Das ist gerade im Hinblick auf den Klimawandel mit mehr Extremwetterlagen hochinteressant. Auch Gewächshäuser könnten vermehrt durch Photovoltaik verschattet werden.

Gründächer

Eine Spielart der Agri-Photovoltaik ist das Gründach. Hier kombiniert man auf Flachdächern Photovoltaik-Module mit einem begrünten Dach, das durch die Module wiederum vor Sonne und Hagel geschützt wird. Bei Neubauten sind Bauherren gelegentlich mit einer verpflichtenden Dachbegründung konfrontiert – damit die Dachfläche den größtmöglichen Umweltnutzen hat, raten Fachleute zur zusätzlichen Photovoltaikanlage.