Hausfassaden sind oft direkter Sonnenstrahlung ausgesetzt. Warum nutzt man die Fläche nicht genauso wie auf Dächern, um Energie zu gewinnen, fragte sich ein Forschungsteam des Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP aus Halle. Warum das bisher keiner macht, hat seine Gründe, - der Winkel der Sonneneinstrahlung auf die Fläche ist ungünstig, zudem sind die Photovoltaikanlagen optisch selten Hingucker.

Das Photovoltaik-Modul "SOLAR.shell" an der Hausfassade liefert bis zu 50 Prozent mehr Sonnenenergie als herkömmlich angebrachte Solarmodule. Bildrechte: Fraunhofer IMWS

An beiden Hinderungsgründen lässt sich schrauben, befanden die Hallenser und entwickelten zusammen mit Leipziger Architekten der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) zum einen optisch ansprechende Anlagen. Dazu musste das Team zum einen die Kernfrage lösen: Welches Photovoltaik-Element muss in welchem Winkel gekippt sein, damit es möglichst viel Sonne abkriegt? Wie groß müssen die einzelnen Module sein, mit wie vielen Solarzellen? Wie befestigt man die Photovoltaikanlage am effektivsten an Betonfassaden?

Zum anderen tüftelte die Gruppe an Möglichkeiten, wie die Anlagen an der Fassade montiert werden, und kamen auf drei verschiedene Varianten: Man kann die Solarmodule in die Betonteile eingießen - dann passen sie perfekt, wenn die Betonteile in der Produktion gleich entsprechende Aussparungen bekommen. Man kann sie ankleben oder auf die Platten auf den Beton laminieren. Oder anschrauben oder mit Druckknöpfen anbringen, was wiederum den Vorteil hat, dass man sie zwecks Wartung oder Reparatur auch wieder abnehmen kann.

Eine Fassade in Facetten-Optik ermöglicht einen deutlich höheren Stromertrag. Dafür sind kleine und flexible Solarmodule gefragt. Bildrechte: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

Das klingt erst mal toll, heißt aber nicht, dass sich jetzt schon jede beliebige Fassade nachrüsten lässt. Das Forschungsteam hat nämlich seine Photovoltaikanlagen an einem neuartigen Beton getestet, an Carbonbeton, einer preisgekrönten Entwicklung aus Dresden. Darin übernehmen Carbonfasern die Stabilisierungsaufgabe, anstelle der bisher gängigen Stahldrähte. Das Ergebnis an sich überzeugt Projektleiter Sebastian Schindler vom Fraunhofer Institut: "Die Photovoltaikelemente, die in diese Fassade integriert sind, liefern bis zu fünfzig Prozent mehr Sonnenenergie als planar an Gebäudewänden angebrachte Solarmodule". In einem Nachfolgeprojekt wird jetzt anhand von Langzeittestst daran geforscht, wie langlebig die Solarzelle an den Fertigbetonteilen haftet und was in den Schnittstellen zwischen Beton und Solarmodul bei verschiedenen Wetterlagen passiert.

lfw