6 SONNENENERGIENUTZUNG

Kombinierte Systeme für Solarwärme und Solarstrom mit «hybriden» (übereinander) oder «flächenhybriden» (nebeneinander) gestapelten Hybridkollektoren vereinen die Technik der Solarthermie mit der Photovoltaik: Auf derselben Fläche wird platzsparend vorne Strom und hinten (oder daneben) Wärme erzeugt bzw. die erwärmten Solarzellen werden durch dahinterliegende Kollektoren gekühlt. Dies steigert die Leistungsfähigkeit der Photovoltaikzellen:

• 60% thermischer Modulwirkungsgrad und rund 18% elektrischer Modulwirkungsgrad.
• Hohe Belastbarkeit durch Schnee (5 mm gehärtetes Solarglas mit metallischem Unterbau).
• Besserer Stromertrag (5 bis 10%) gegenüber reinen PV- Modulen bei effizienter Zellkühlung.

In innerstädtischen Situationen, wo der Geräuschpegel der Ausseneinheiten von Luft-Wasser-Wärmepumpen gelegentlich ein Hindernis darstellt, weil bei unsanierten Häusern mit grossen Heizkörpern Wärmepumpen-Arbeitszahlen über 3.0 nicht erreichbar sind, können mit
der Technologie des Hybrid-Kollektors bessere Arbeitszahlen ohne Geräuschimmissionen erreicht werden. Zudem ist sanfte Kühlung in den Sommermonaten mit PVT bei entsprechender Funktionalität möglich.

6.3.4 Photovoltaik

Jahrzehntelang wurden Solarsysteme in der Schweiz im Vergleich zum Ausland eher zögerlich zugebaut. Mit anziehenden Energiepreisen, dem Wunsch nach Versorgungsunabhängigkeit und parallel zur Einsicht, dass Lösungen für erneuerbare Energien heute kostengünstig realisierbar sind, steigt das Interesse an Solartechnik. Auch vervielfältigen sich im Übergang aus dem atomarfossilen ins solare Zeitalter Fachwissen und Angebote laufend. Zudem wirken netzdienliche Regulatorien für den Solarbereich und Einspeisevergütungen des Bundes (PRONOVO) beschleunigend, sodass dezentrale Energieerzeugung und -speicherung im Binnenmarkt systemrelevant wurde: Energiegewinnung aus Photovoltaik, Wind und Wasserkraft sind die neuen Eckpfeiler unserer Stromversorgung mit enormem Potenzial.

Laut Fachverband Swissolar wird für das Jahr 2035, dem anvisierten Ausschaltzeitpunkt von Atomkraftwerken, ein Anteil von 25 TWh Solarstrom oder 40% des jährlichen Stromverbrauchs erwartet. Solarstromproduktion an Gebäuden wird damit für Bauherrschaften, Anleger und öffentliche Hand unumgänglich¹.

¹Winterstromproduktion in den Bergen über der Hochnebeldecke wäre sinnvoll und auch Agro-Photovoltaik dringend voranzutreiben. Doch solange Solaranlagen ausserhalb des Siedlungsgebietes (7% der Landesfläche) in der Schweiz raumplanerisch erschwert werden, bleibt der Zubau in diesem Bereich bescheiden.

Förderung

Seit 2018 erfährt der Zubau bei Photovoltaik dank modifizierten Einmalvergütungen des Bundes Schub. Der Vollzug der Förderung liegt bei Pronovo², der akkreditierten Zertifizierungsstelle des Bundes für die Erfassung von Herkunftsnachweisen und Abwicklung der Förderprogramme für erneuerbare Energien. Solaranlagen erhalten über Grund- und Leistungsbeiträge kleine oder grosse Einmalvergütungen (KLEIV oder GREIV): Die Ansätze dazu sind in der Energieförderungsverordnung (EnFV) festgelegt. Der Bundesrat passt diese Fördersätze periodisch an die Preise und den technologischen Fortschritt im Solarmarkt an. Die Förderung soll 30% der Investitionskosten von Referenzanlagen nicht überschreiten. Unterschieden wird in freistehende, angebaute und integrierte Anlagen – seit 2022 winkt auch die Förderung für Fassaden (in Gebäude integrierte PV-Anlagen mit gegenüber der Horizontalen mehr als 75° Neigung).

² Das Pronovo-Kundenportal ermöglicht die papierlose Abwicklung von Gesuchen für Beteiligte. Die Registrierung von Fördergesuchen ist für Privatpersonen, Firmen und deren Mitarbeitende möglich. Dabei werden die Rollen für die individuellen Zugriffs- und Bearbeitungsberechtigungen seitens der Anlagebetreiber, Bevollmächtigten (in der Regel Installateure), Auditorinnen und Verteilnetzbetreiber gesteuert.

Förderung für freistehende Anlagen

Freistehende Anlagen weisen keine konstruktiven Verbindungen zu Bauten auf. Dies betrifft etwa Solarzäune, aufgeständerte Freiflächen-Photovoltaik, Floating PV oder Agro-Photovoltaik. Die in der stark zersiedelten Schweiz sehr restriktiv gehandhabten raumplanerischen Vorgaben verhinderten bislang Freiflächen-PV. Angesichts ihres beachtlichen Potenzials gerät die Belegung von Infrastrukturbauten mit PV entlang Bahnlinien und Autobahnen (Lärmschutzwände, Böschungen, Tunnels etc.) langsam in den Fokus der zuständigen Bundesbehörden (SBB, ASTRA etc.). Ein neuer Markt ist auch bei der Agro-Photovoltaik am Entstehen, wo statt Plastiktunnels über Gemüse- und Obstkulturen transluzide Photovoltaik vor exzessiven Umweltbedingungen schützen (Hagel, Schlagregen, Sonne etc.)

Förderung für angebaute Anlagen

Angebaute Anlagen sind konstruktiv mit Bauten oder sonstigen Infrastrukturanlagen verbunden und dienen einzig der Stromproduktion. Im Vordergrund stehen Anlagen auf flachen, gewölbten oder geneigten Dächern, die über der Dachhaut montiert werden. Dank Computersimulationen von Systemherstellern oder Softwarelieferanten können – in Abhängigkeit von Standort, Modultyp, Windexposition, Schneelast, Gebäudehöhe, Dachneigung oder Sparrenabstand – Montagesysteme ausgelegt werden. Die Verantwortung für eine nach den Regeln der Baukunde bauschadenfreie Montage verbleibt immer bei der planenden und installierenden Unternehmung.

• Bei Steildächern werden kraftschlüssige Verbindungen mit der Dachhaut (Stehfalzblech, Kassette, Welloder Trapezblech) oder Unterkonstruktion (Konterlattung, Sparren) hergestellt. Werden Eindeckmaterialien (Ziegel, Eternit, Kassetten etc.) bei der Montage verletzt oder Kassetten komprimiert, ist die Dachhaut geschwächt. Auf Blechdächern ist eine durchdringungsfreie Befestigung mit Klemmprofilen möglich. Dabei ist auf genügende Dilatation zu achten und Zwängung im Material z.B. bei blockierten Schiebehaften der Bleche ist zu vermeiden.

• Auf Flachdächern verzichtet man mit Vorteil auf kraftschlüssige Verbindungen mit der Dachstruktur, um die Dichtigkeitsebene nicht zu perforieren. Damit wird eine saubere Systemtrennung zwischen Dachhaut und PV-Anlage erreicht. Weil Aufdachsysteme meist nur lose mit Betonsteinen, Kies oder Substrat (bei Gründächern) ballastiert werden, ist ihrer Windlastberechnung (Windsog und Verschiebung) grösste Aufmerksamkeit zu schenken.

Förderung von dachintegrierten Anlagen

Eingebaute Dachanlagen dienen neben der Stromproduktion zusätzlich dem Wetter- oder Wärmeschutz. Sie werden in Dorfkernen und bei Denkmalschutzobjekten häufig von der Denkmalpflege verlangt. Ihre gegenüber Aufdachanlagen höheren Kosten werden durch bessere Förderung kaum kompensiert. Auch komplexe Dachformen, Dachfenster, Kamine, Strangentlüftungen oder Lukarnen können dank am Markt verfügbarer Systemangebote ohne optische und bautechnische Nachteile von Aufdachanlagen realisiert werden. Es handelt sich um Multifunktionselemente, die klassische Materialien integral ersetzen (Ziegel, Blech, Steinplatten, Eternit etc.). Nicht als integriert gelten über der Deckung montierte «Pseudo-Integrationen», die mit «Marderschutzblechen» oder anderen Kunstgriffen darüber hinwegtäuschen wollen, dass es sich um unterläufige Systeme handelt. Systemen mit offenen Fugen zur Dachhaut entgeht die Förderung als Indachanlage – sie werden fördertechnisch als Aufdachanlagen betrachtet.

Förderung von Fassadenanlagen (BIPV)

Fassadenanlagen produzieren im Winter 30% mehr Energie als gleich grosse, flach geneigte Flachdachanlagen. Das entsprechende Fassadenpotenzial liegt in der Schweiz laut Bundesrat bei 17 Mrd. kWh (17 TWh) pro Jahr – einem Viertel des Potenzials des gesamten Schweizer Gebäudeparks. Um dieses Potenzial zu erschliessen, sieht die EnFV für integrierte Anlagen mit mindestens 75 Grad Neigung (gegenüber dem Horizont) einen Bonus von 250 Franken pro kW (Stand 2022) vor. Die Attraktivität von BIPV steigt mit breiter werdendem Angebot an Modulfarben, Oberflächenstrukturen sowie Befestigungstechniken. Da Schnee und Schmutz kaum an Fassadenoberflächen haften, eröffnen sich damit Planern und Investoren nicht nur im Berggebiet vielfältige Gestaltungsspielräume.

 

Bild. 6.3.14: Transluzide Überkopf-PV-Verglasung am Turiner Bahnhof Porta Susa.

Bewilligungen

Die richtungsweisende Revision des Bundesgesetzes über die Raumplanung legte in Art. 18 a fest, dass die Interessen der Energieproduktion gegenüber jener beim Naturschutz überwiegen. Wobei das kantonale Recht:

• bestimmte, ästhetisch wenig empfindliche Typen von Bauzonen festlegen kann, in denen auch andere Solaranlagen ohne Baubewilligung erstellt werden können und
• in klar umschriebenen Schutzzonen eine Baubewilligungspflicht vorsehen kann.

Fassadenintegrierte Solarsysteme stellen aus der Sicht der meisten Baubehörden als Bauten und Anlagen einen baubewilligungspflichtigen Tatbestand dar.

In Bau- und Landwirtschaftszonen benötigen gemäss Raumplanungsgesetz genügend angepasste Solaranlagen auf Dächern keine Baubewilligung. Sie sind im Rahmen eines Meldeverfahrens der kantonalen Behörde zu melden und können danach gebaut werden, wenn ein technisches Anschlussgesuch (TAG) an das zuständige Elektrizitätswerk eingereicht und bewilligt wurde.

Solaranlagen auf Kultur- und Naturdenkmälern von kantonaler oder nationaler Bedeutung benötigen dagegen immer eine Baubewilligung – sie sollen die Denkmalschutzwirkung möglichst nicht beeinträchtigen. Bei integrierten, in zusammenhängenden Flächen in Dächern eingebauten Anlagen werden Bewilligungen kaum verweigert, wenn eine formal und von der Materialisierung her ruhige Integration die Wirkung des Denkmalschutzobjekts generisch nicht beeinträchtigt.

Solarzellen und Modultypen

Die Herstellung von Solarmodulen war und ist eng mit Fertigungstechniken verbunden, in deren Zentrum die Herstellung von Siliziumbarren (Ingots) für den Massenmarkt steht. Die aus Polysilizium gezogenen Kristalle aus hochreinem Halbleitermaterial werden mittels Diamantsägen in dünne Wafer geschnitten, welche durch Einlagerung von Fremdatomen (z.B. Indium, Antimon, Arsen, Bor oder Phosphor) elektrisch leitfähiger gemacht werden. Die fertigen Zellen werden mittels Busbars in Reihen verschaltet. Durch Verkapselung, Einbau von Anschlussdosen und die Ausrüstung mit Kabeln und Steckern entstehen fertige Solarmodule. Bei Dünnschichtmodulen ist die Reihenschaltung in den Prozess der Zellfertigung integriert.

Mehrfachsolarzellen (Tandemzellen) haben das Potenzial, die Wirkungsgrade gängiger PV-Technologien deutlich zu erhöhen. Mit Antireflexbeschichtungen und Sonnenkonzentration erreichte die Forschung bei Vierfach-Solarzellen bereits über 47% Wirkungsgrad. Noch gelangen bei Architekturanwendungen mit auf Mass gefertigten Glas-Glas-Modulen meist eher kleinformatige Zellen mit wenigen Bus-Bars und Wirkungsgraden unter 20% zum Einsatz, weil Architekten möglichst wenige Bändchen auf der Frontseite der Zellen sehen möchten – welche allerdings nach dem automatisierten Aufbringen der Strings mit schwarzen Bändchen überdruckt werden können.

Solartechnik wurde zum kostengünstigen Massenprodukt, seit weltweit Kapital und Know-how in die Entwicklung grösserer, dünnerer und leistungsfähigerer Zellen, Module, Verbindungstechniken und dauerhaften Verbindungen sowie in Einspeisevergütungen oder Marktprämien gesteckt werden. Modul-wirkungsgrade tendieren aktuell gegen 21%. Ausgefeilte Prozesse ermöglichen jährliche Leistungssteigerungen von rund 0.5%. Für 2030 erwartet die Fachwelt Wirkungsgrade von 24%, sodass sich auf 4 m² Modulfläche rund 960 Wp Solarstrom bei einer direktnormalen Einstrahlung von 1’000 Watt erzeugen lassen.

Die zumeist in China oder Taiwan hergestellten Ingots wurden über die Jahre reiner, grösser und leistungsfähiger. Heute werden Zellen sogar mit Lasern geschnitten oder perforiert. Mit Halb- oder Drittelzellen sowie Multi-Busbar-Techniken werden elektrische Widerstände minimiert, was die Wirkungsgrade steigert und die Bruchrate bei Zellen herabsetzt. Durch gelochte Zellen kann man sogar teilweise hindurchgucken.

PERC-Zellen

Solarzellen mit PERC-Technologie (Passivated Emitter and Rear Cell) sind die «Arbeitspferde» der kostengünstigen Modulproduktion. Sie optimieren die Licht- und Elektronenausbeute auf der Zellenrückseite. Durch Rückseitenpassivierung wird eine zusätzliche elektrische Schicht aufgebracht und per Laser perforiert. PERC-Zellen nutzen Diffuslicht besser als herkömmliche Solarzellen. Dies verspricht, in Fassaden eingebaut, in der Schweiz höhere Energieerträge bei bedecktem Himmel.³

³ Im Mittelland überwiegt während rund 60% des Jahres der bedeckte Himmel. Dabei ist die höchste Leuchtdichte im Zenit und die direktnormale Sonnenstrahlung weniger wichtig als die Strahlung aus allen Himmelsrichtungen.

TOPCON-Zellen

Eine Weiterentwicklung von PERC-Zellen stellt die TOPCON-Technologie dar (Tunnel Oxide Passive Contact), was Solarzellenwirkungsgrade über 25% verspricht. TOPCON-Module sind für Fassadenanwendungen speziell interessant, weil sich Bifazial-Zellen mit Multi-Busbar-Technologie (MBB) und Doppelglasdesign zu Modulen verbauen lassen, welche den Vorteil hoher Effizienz mit niedrigen Temperaturkoeffizienten, geringer lichtinduzierter Degradation (LID)und bifazialer Ertragssteigerung bei einer Lebensdauer von gut 30 Jahren verbinden.

HJT-Zellen

Heterojunction-Zellen (Hetero Junction With Intrinsic Thin Layer«) zeichnen sich durch Siliziumwafer mit zusätzlichen Schichten aus dotiertem amorphem Silizium und transparenten, leitfähigen Oxidschichten (TCO) zur Aufnahme des erzeugten Stroms aus. Die HJT-Technologie wurde von japanischen Unternehmen (Sanyo/Panasonic) patentiert. Nach Ablauf des Patentschutzes setzen viele Solarzellenhersteller auf HJT-Technologie, weil sie durch Optimierungen höhere Wirkungsgrade bei geringeren Produktionskosten erreichen.

Farbige Zellen

Je nach Technologie ihrer Antireflexschicht weisen Solarzellen charakteristische Farben auf:

• Monokristalline Zellen: dunkelblau bis schwarz; mit strukturierter Antireflexschicht anthrazit
• Polykristalline Zellen: hellblau
• Amorphe Siliziumzellen auf Glas: schwarz-violett
• Amorphe Siliziumzellen auf Metallsubstrat: dunkelblau bis anthrazit
• Cadmium-Tellurid-Module: dunkelgrün bis schwarz
• Graetzel-Zellen: rot, purpur, gelb, orange, violett (bislang nicht stabil)
• Modifizierte Antireflexschichten lassen Solarzellen in rot, grün, cyan, gelb, violett, magenta, silber, gold, bronze, türkis erscheinen. Dabei leidet die Effizienz und die Kosten steigen.

Farbige Module

Durch Farbauftrag auf oder hinter dem Deckglas oder farbigen Gläser und Folien kann die Erscheinung von Modulen chromatisch beeinflusst werden. Am Markt sind farbige Rückgläser, keramischer Siebdruck auf dem Glas oder Farbfolien. Neu sind nanotechnologische Folienbeschichtungen, die zwischen Deckglas und Zellnetz einlaminiert werden. So wird der lang gehegte Architektenwunsch nach weissen Modulen erfüllbar, was allerdings zulasten des Modulwirkungsgrades geht (bis -30%) und den Preis nach oben treibt.

Nicht reflektierende Module

Normale PV-Module mit Solargläser reflektieren knapp 2 bis 3% des Sonnenlichts an ihrer Oberfläche. Ihr Glanz kann dabei in Gegenlichtsituation, z.B. bei Norddächern und Fassaden, als störend wahrgenommen werden. Bei blendarmen oder blendfreien PV-Modulen unterbleiben solche Reflexionen weitestgehend, sofern das reflektierte Licht durch Bündelaufweitung gestreut wird und die wahrgenommene Leuchtdichte in Gegenlichtsituationen unter der Blendungsschwelle bleibt. Technisch erreicht wird dies mit Strukturgläsern, mattierten Glasoberflächen (Ätzen), Amiran-Beschichtungen oder Satinato-Gläsern, wobei Letztgenannte am wenigsten verschmutzungsempfindlich sind. Im Trend sind spektral selektiv reflektierende Gläser mit mattierter Oberfläche: Sie generieren wenig Energieverlust, sind blendungsarm und farbig.

BIPV (Building Integrated PV-Systems)

Nebst Solaranlagen für die Strom- und Wärmeerzeugung auf Dächern setzen sich zunehmend Solarfassaden und solare Applikationen auf hinterlüfteten Unterkonstruktion und anderen Bauteilen durch. Der wachsende Gestaltungspielraum umfasst neben Photovoltaikmodulen in Süd- oder Ost- und Westfassaden häufig auch Atrien, Oberlichter, Vordächer und Balkonbrüstungen.

Bild. 6.3.21: Beispiele für Gebäudeintegrationen (BIPV).

 

Photovoltaikmodule gelten laut Schweizer Förderung und nach Bauproduktenverordnung 305/2011 der EU als gebäudeintegriert, wenn sie die Funktion von Gebäudekomponenten parallel zur Stromproduktion übernehmen. Die bauliche Funktion, welche die PV als multifunktionales Element im Gebäude leistet, ist generische Voraussetzung für deren Funktionsfähigkeit. Würde die PV-Schicht aus der Gebäudehülle entfernt, wäre die primäre funktionale Voraussetzung der gesamten Gebäudehülle beeinträchtigt.

Bild. 6.3.22: Potenziale für BIPV-Systeme nach Zonentypen.

 

Die Potenziale für in die Gebäudehülle integrierte PVSysteme finden sich überwiegend in Wohn-, Misch-, Gewerbe- und Industriezonen. Es würde daher durchaus Sinn machen, hier – wie in mehreren Bundesländern Deutschlands bereits Pflicht – einen verpflichtenden Minimalanteil für PV-Anlagen gesetzlich festzulegen.

Wer Gebäude befenstert und den Einbau von BIPV-Elementen in Fassaden plant, muss sich gut überlegen, wie Solarkomponenten in die Gebäudetopologie integriert werden, ohne dadurch die Tageslichtversorgung und den Wärmeschutz zu konkurrenzieren. Laut Simulationen mit der Software PVGIS generiert ein Vertikaleinbau von 1 kWp (5 m²) monokristallinen Solarmodulen für Orientierungen von Ost bis West Monatserträge von 20 bis 80 kWh oder Jahreserträge von 600 kWh und Jahr. Im Vergleich zu einem rein nach Süden ausgerichteten, optimal mit 35° geneigten PV-Modul entspricht dies rund der Hälfte. Im Grundsatz sind alle Fassaden von Ost über Süd bis West für BIPV geeignet.

Indach-PV

Etwa eine Handvoll unterschiedlicher PV-Indachsysteme, welche sich für Neubauten oder Sanierungen anbieten, ist auf dem Schweizer Markt verfügbar. Im Solarzeitalter werden mehr und mehr Architekten, Dachdecker und Zimmereien statt Ziegel Module auf Steildächern verbauen.

Oberlicht-PV, Atrium-PV

Bei Oberlichtern und Atriumverglasungen stellt sich häufig das Problem der Verschattung und Lichtfilterung. Statt Verglasung, Sonnen- und Blendschutz in Einzelsystemen übereinander zu stapeln, können Solarzellen im Glas direkt verschatten und dabei Energie produzieren.

Fenster-PV

Ob als Flügelrahmenverglasung oder eingebaut in Pfostenriegelsysteme: PV-Verglasungen erfüllen auf einfachste Weise die Ansprüche an dauerhaften Wetterschutz, Lichtfilterung und integrierte Energieproduktion. Geschützte und unsichtbare Kabelführungen sind dabei frühzeitig zu planen.

Solargläser (im Boden eingebaute Photovoltaik)

Solar attribuierte Plattformen oder flachliegende Bauteile sind selten. Erste Versuche mit im Boden, in Terrassen, Plattformen oder Fahrbahnen eingelassenen Solargläsern haben sich bei fehlender Rauigkeit als rutschig bei Nässe und verletzbar in Bezug auf Vandalenakte erwiesen. Dennoch eröffnet sich hier für Architekten, Licht und Fassadenplaner innovationsträchtige Anwendungsgebiete, weil eine Symbiose von Design, Solartechnik, Fassadenbau und Architektur noch viel Potenzial bis hin zur integrierten Solarkunst am Bau beinhaltet.

Fassaden-Photovoltaik

Bei fensterarmen opaken Fassaden können standardmässig Doppelglasmodule mit bescheidenem Aufwand integriert werden, um damit klassische Baumaterialien zu ersetzen. Die wärmebrückenfreie Montage, die Einhaltung von Brandschutzvorschriften sowie die Aufnahme von Windlasten und die Auswechselbarkeit der Module zum Beispiel bei höheren Bauten stellt weiterhin eine Herausforderung für alle Planungsbeteiligten und die ausführenden Firmen dar.

Shadovoltaic-PV

Will man «schlauen» Schatten produzieren, sollte die Licht- und Energietransmission des Beschattungselements rund 15% betragen. Entsprechende Belegungsgrade lassen sich durch Solarzellen in Verbundsicherheitsglas erreichen.

Brüstungs-Photovoltaik

Absturzsichernde Elemente aus Glas sind bei Balkonen und bodentiefen Verglasungen (French Windows) beliebt. Diese können bei geringen Mehrkosten mit Solarzellen belegt werden, denn Verbundsicherheitsglas ist hier ohnehin erforderlich.

Vordach-Photovoltaik

Multifunktionale PV-Modulen an Vordächern sind architektonische Meisterleistungen, die Licht filtern, zugleich Sonnen- und Witterungsschutz gewährleisten, nicht zur Ausnutzung zählen und viel Energie unabhängig von ihrer Orientierung (Nord, Süd, Ost oder West) produzieren.

Vom Modul zum System

In einer klimaneutral elektrifizierten Welt wachsen die Anwendungsbereiche für Energieerzeugung, Heizung und Mobilität mit dezentraler Speicherung zusammen. Solarfirmen werden tendenziell zu Anbietern von integralen Photovoltaik-Komplettlösungen: Sie liefern neben Modulen, Unterkonstruktion und Wechselrichtern auch Batteriespeicher, Wallboxen für Elektroautos, Notstromsysteme oder Wärmepumpen samt Boiler-Heizeinsatz und Energiemanagementsystem.

Dabei kann sich auch die gebäudeintegrierte Photovoltaik zur gewerkeübergreifenden Querschnittsdisziplin entwickeln, deren Projektbearbeitung die koordinative Zusammenarbeit von Architekten mit Brandschutzplanern, HLKSE-Ingenieuren, Fassadenbauern, Solarprofis, Modulherstellern, Statikern und IT-Spezialisten erfordert. Zu den klassischen Domänen hinsichtlich Statik, Wasserdichtigkeit, Hinterlüftung, Schnee-, Brand- und Windlast, Asbest- oder Wärmebrückenfreiheit kommen neue Disziplinen wie Blitzschutz, Potenzialausgleich, Überspannungsschutz u.a.m. hinzu. Entsprechend wird von Planern und Handwerkern gewerkeübergreifend engagiertes Denken und Handeln bei gebäudetechnischen Systemen erwartet. Der angelaufene Solar-Boom löst zusammen mit dem Technologiewandel erheblichen Fachkräftebedarf aus. Sollte es an «Bodenpersonal», Teamwork und praktischer Intelligenz entlang der Wertschöpfungskette fehlen, droht der solar gestützten Energiewende am Bau allerdings das Scheitern.

Kostensenkungsdruck

Die Planung, Fertigung und Montage von BIPV bewegt sich technisch noch auf dem Stand von Manufakturen, wenn in hintereinander gestaffelten Prozessen Komponenten von unterschiedlichen Leistungsträgern zusammengefügt werden. Dabei beinhalten viele Schnittstellen im Hochpreisland Schweiz meist hohe Kosten und Risiken. So ist es z.B. problematisch, wenn zur Aufnahme von Halterungen für Unterkonstruktionen pro Quadratmeter bis zu 4 Löcher in Primärfassaden gebohrt werden, die am Ende wärmebrückenfrei, kraftschlüssig, wind- und wasserdicht sein sollten. Entsprechend ungünstig stellt sich die Kostenstruktur von BIPV-Fassaden dar. Die Kosten der Solarmodule betragen kaum ein Viertel der gesamten Systemkosten. Kommen zu Unterkonstruktion und Modulen noch Zusatzkosten für Strukturgläser, Spezialfolien, keramische Sieb- oder Folienbedruckung oder Glaskantenbearbeitung hinzu, verflüchtigt sich der Wille zum Bau von BIPV häufig.