Potenziale gebäudeintegrierter Solartechnik

Ästhetik und Technik

von Prof. Dr. Roland Krippner

Die Solarbranche verzeichnet weiterhin beachtliche Wachstumsraten und selbst bei der Photovoltaik wird trotz reduzierter Einspeisevergütung eine steigende Nachfrage für 2011 prognostiziert. Prof. Dr. Roland Krippner zeigt auf, dass auch bei der „Solar-Architektur“ rückblickend eine gewisse Prosperität festgestellt werden kann, die Anzeichen eines Wandels beim Bauen zeitigt, sich jedoch weit entfernt von der quantitativen Ausweitung bewegt.

Durch den Einbau von Kollektoren und PV-Modulen avancieren die Gebäudedächer und/oder –fassaden zum Wärmeerzeuger bzw. Stromgenerator. Internationale (Bau) Messen und Produktkataloge zeigen ein breites Spektrum an leistungsfähiger solarer Aktivtechnik. Die Hersteller präsentieren technisch weit entwickelte und auch ästhetisch verfeinerte Systeme. Die Bandbreite reicht von äußerst eleganten, minimierten Einfassungen über ausgeklügelte Unterkonstruktionen bis hin zu unterschiedlichen Texturen und Dessins von Absorbern, Zelltypen oder Verglasungen. Die in großer Zahl installierten Anlagensysteme – ob nun im Standardformat oder als Sonderanfertigung – führen zu Veränderungen der Häuser und beeinflussen damit das Erscheinungsbild der Städte und des ländlichen Raumes. Obwohl vielfach funktional und konstruktiv schlüssig eingebaut, wird indes weithin eine meist wenig gelungene gestalterische Integration zu Recht bemängelt, denn den technologischen Superlativen fehlt häufig eine baukulturelle Entsprechung. Mit der Solartechnik erfährt das technische Repertoire des Bauens eine Erweiterung, das es jedoch – wie bei anderen neuen Systemen und innovativen Materialien auch – in architektonische Konzepte umzusetzen gilt. In den vergangenen Jahren hat sich der Terminus „gebäudeintegrierte Photovoltaik“ (GIPV oder BiPV = Building integrated Photovoltaics) vor allem in den Fachdiskussionen weitgehend etabliert. Dies hat unterschiedliche Gründe, unter anderem die Potenziale der PV bei Substitution von „konventionellen“ Bauelementen und einschlägige Förderprogramme.

Gleichwohl stellt die Solarthermie ebenso einen zentralen Baustein für eine künftige, dezentrale gebäudebezogene Energieversorgung dar. Beim Einbau von Kollektoren und PV-Modulen sind jeweils energietechnische Besonderheiten, Baukonstruktive und auch strukturelle sowie visuelle Unterschiede im Erscheinungsbild zu berücksichtigen. Für die Betrachtung prinzipieller Anforderungen und architektonischer Gesichtspunkte können beide unter „gebäudeintegrierter Solartechnik“ indes gemeinsam behandelt werden. Die Integration solartechnischer Systeme bedeutet das schlüssige Einfügen eines Bauteils in eine neue oder bestehende Dach- oder Außenwandkonstruktion. Dabei hat dieses Element als Teil der Gebäudehülle funktionale und konstruktive Aufgaben zu übernehmen. Bei der gestalterischen Einbindung und baulichen Integration muss darum gewährleistet sein, dass die Installation auf oder in der Außenhaut nicht im Widerspruch zu den Anforderungen und Eigenschaften der Gebäudehülle steht, sondern diese optimal ergänzt und unterstützt. Gestaltung ist dabei kein übergeordnetes Prinzip. Eine Vielzahl von Bauten spiegelt hinsichtlich der Integrationsarbeit eine mangelnde Sensibilität und/oder fehlendes Verständnis für den Gebäudecharakter wider, was in einer meist wenig geglückten Verbindung der vorgenommenen Eingriffe mit der Gesamtstruktur sichtbar wird. Dies macht die Notwendigkeit deutlich, neben den systemtechnischen und baupraktischen Anforderungen auch die gestalterischen Zusammenhänge angemessen zu berücksichtigen. Für die Nutzung der Solarenergie stellen die Dächer ein immenses Potenzial dar, deren Erscheinungsbild – Form, Neigung und Material – stark von regionalen Gegebenheiten bestimmt wird und nachhaltig die Gestalt von Städten und Dörfern prägt. Fassaden werde demgegenüber von einer Vielzahl zusätzlicher Aspekte charakterisiert. Als „Gesichter“ des Hauses zeigen sie in einem viel stärkeren Maße die Überlagerung von Gliederungsprinzipien und strukturellen Erscheinungsformen. Dies wird in Proportion und Einteilung, in architektonischen Schmuckformen sichtbar und spiegelt sich in Differenzierung, Übersteigerung und Modulation der Fassade und ihrer Teilbereiche. Daraus resultiert ein mannigfaltiges Spektrum an Erscheinungsformen, das darüber hinaus durch Baumaterial und Entstehungszeit bestimmt ist. Des Weiteren sind auch Fragen der Oberflächenbeschaffenheit und der Farbigkeit mit einzuschließen. So stehen den Oberflächen solartechnischer Systeme – in der Regel glatte und spiegelnde Flächen aus Metall und Glas – meist Dachdeckungs- und Fassadenmaterialien mit rauen Strukturen und warmen Farbtönen gegenüber. Häufig gelten nachträglich installierte Kollektoren und PV-Module als optisch störende Elemente auf dem Dach oder an der Fassade. Schon in den Anfangsjahren sah man das „Hauptübel“ in aufgeständerten Anlagen, also in additiven Maßnahmen. Aber auch heute sind immer noch Aussagen zu vernehmen wie „Die meisten Lösungen sind nicht wirklich integriert, sie sind einfach zum Gebäude hinzugefügt“. Hier hat über die Jahre ein großes Missverständnis überdauert, dass durch die Verknüpfung mit finanziellen Anreizen aus staatlichen Förderprogrammen noch verstärkt wurde. Das Unbehagen an den „aufgepflasterten“ Anlagen hat zunächst nichts mit der Art der baukonstruktiven Lösung zu tun.

Maßgebliche Parameter einer gestalterisch stimmigen Lösung sind Modulabmessungen, Proportionen des Gesamtelements und dessen Binnengliederung, vor allem aber die gewählte Anordnung in der Fläche. Eine Reihe gebauter Beispiele zeigt, dass Konzepte, die solartechnische Anlagen sowohl im Dach als auch in der Fassade additiv
einsetzen, durchaus ein hohes Maß an architektonischer Qualität aufweisen. In diesen Projekten werden Kollektoren und PV-Module als weitere Funktionsebene begriffen, die – abgelöst von der wasserführenden Schicht – angeordnet sind. Dies kann seine Gründe im Bauablauf (Gewerketrennung) haben, aber auch in Nutzungsaspekten, etwa in der ausreichenden Hinterlüftung, geschützten Wartungsgängen etc. Wesentlich ist neben den baukonstruktiven und energetischen Aspekten die schlüssige Einbindung in ein übergeordnetes Gestaltungskonzept, das die räumliche Organisation, die formale Ausbildung des Gebäudes berücksichtigt; da ist die Frage nach additivem oder integriertem Einbau (zunächst) nachgeordnet zu betrachten. Vergegenwärtigt man sich die Suche nach kompetenten Entscheidungsträgern und Qualitätsmaßstäben, so sind bei der gebäudeintegrierten Solartechnik in erster Linie Architekten gefragt; unter Beteiligung von Fachplanern, also Herstellern und Handwerkern, Ingenieuren sowie Denkmalpflegern. Geradezu abenteuerlich muten Aussagen an, die Integration von Photovoltaik und Solarthermie „scheitert am Architekten“. Keine Frage indes, auch der Berufsstand muss sich deutlich stärker mit der Zukunftsaufgabe, der Energieeffizienz im Bauen, auseinandersetzen. Gerade die notwendige energetische Ertüchtigung des Gebäudebestandes (einschließlich von Baudenkmälern und Ensemblestrukturen) erfordert eine sorgfältige und behutsame Gestaltungsarbeit. Aber nicht nur die Architekten müssen sich bewegen, sondern man wünschte sich bei den Herstellern eine größere Flexibilität, z.B. hinsichtlich einer moderaten Anpassungsoffenheit bei der Systemkonfiguration. Private wie öffentliche Bauherren sind gehalten, als Auftraggeber auch gestalterisch überzeugende Lösungen von den Planern einzufordern. Von der gebäudeintegrierten Solartechnik müssen neben den rein quantitativen Zielsetzungen vor allem qualitative Ansprüche erfüllt werden. Im Gegensatz zu den Steigerungsraten der insgesamt installierten Kollektor- und Photovoltaikflächen wird bei der Gebäudeintegration ein Stillstand, bisweilen sogar eine (leichte) Abnahme an Beispielen mit einer auch architektonisch überzeugenden Lösung konstatiert. Das heißt, der Anteil an hervorragenden Bauten droht in der schieren Masse mediokrer Umsetzungen zu verschwinden.

roland.krippner@ohm-hochschule.de

Literatur

Gebäueintegrierte Solartechnik – Solarenergie und Architektur. Aus den Wettbewerben des SeV. München 05/2009 [Einzelexemplar kostenlos beim Solarenergieförderverein Bayern e.V. zu beziehen / http://www.sevbayern.
de].