Gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage …
… auf dem Neubau der Grundschule Gronau (Leine) bringt moderne Architektur und ökologisches Bauen in Einklang.
Die neue Grundschule in Gronau an der Leine, die vor rund einem Jahr ihren Betrieb aufgenommen hat, wurde im Passivhausstandard realisiert und ist zugleich ein Plusenergiegebäude, da die Grundschule (primärenergetisch) mehr Energie erzeugt, als sie verbraucht.
Erreicht wird dies durch eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von rund 172 kWp, verteilt auf vier Pultdächer mit unterschiedlicher Ausrichtung und 16° Dachneigung. 1639 Dünnschichtmodule sollten nach Berechnungen des planenden Architektur- und TGA-Büros Grobe jährlich ca. 120.000 kWh elektrische Energie produzieren und etwa 70 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen.
Die tatsächliche Stromausbeute lag im ersten vollen Jahr um ganze 10% (~ 132.000 kWh) darüber. Erste Auswertungen zeigen, dass selbst die Photovoltaikmodule in Nordausrichtung Stromerträge in Höhe von rund 70% des Süddaches erzeugen.
Durch die vollständige Integration der regendichten und brandgeschützten PV-Anlage in die Gebäudehülle konnte auf eine herkömmliche Dacheindeckung mit Ziegeln verzichtet werden, so dass Investitionskosten hierfür eingespart werden konnten. Die Gebäudesubstanz wird dauerhaft geschützt, da das Glas der Module und die Alu-Edelstahl-Unterkonstruktion langlebiger sind als Dachziegel. Die schindelförmig überlappende Anordnung der Module sorgt für eine Hinterlüftung jedes einzelnen Moduls, was zu einer Leistungssteigerung gegenüber geschlossenen Indachsystemen führt.
Die PV-Anlage, die von der örtlichen Solargenossenschaft betriebenen wird, passt sich gestalterisch in das architektonische Gesamtbild ein, da die innovative Konstruktion dieses Photovoltaik-Indachsystems die maßgeschneiderte Anpassung von Blindmodulen – hier aus schwarz bedrucktem Glas – an den Dachgraten ermöglicht und somit eine hochwertige Optik sichergestellt werden kann.
Das Photovoltaik-Indachsystem kann aufgrund seiner flexiblen Unterkonstruktion bei Neubauten und Dachsanierungen mit unterschiedlichsten Ausrichtungen und Dachneigungen zum Einsatz kommen und die PV-Module können unabhängig vom Hersteller und von der Zelltechnologie gewählt werden.
Die gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage in Gronau zeigt, was im Rahmen der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien bereits möglich ist, ohne auf ein ästhetisch hochwertiges Erscheinungsbild verzichten zu müssen. Photovoltaik-Indachsysteme sind die Dachziegel der Zukunft. Die Dächer finanzieren sich selbst, anstatt nur Kosten zu verursachen. Ist die Photovoltaikanlage zudem auf den Strombedarf abgestimmt, lässt sich die erzeugte Energie weitgehend selbst verbrauchen.
Derzeit begleitet das Architektur- und TGA-Büro Grobe die Weiterentwicklung des Systems im Hinblick auf die Kopplung von Photovoltaik und Solarthermie. Die Solarkollektoren befinden sich dabei rückseitig der Module, dadurch können ohne Platzverlust sowohl Strom als auch Wärme produziert werden. Mit nur geringen konstruktionsbedingten Veränderungen kann das System darüber hinaus auch an Fassaden montiert und somit rund 30% der PV-Kosten durch Entfall der Fassadenverkleidung eingespart werden.
Zukünftiges Ziel sollte sein, die architektonische Integration von Photovoltaik und Solarthermie voranzutreiben und durch Kombination von Dacheindeckung, Stromerzeugung, Warmwasseraufbereitung, Heizungsunterstützung und Kühlung die Wirtschaftlichkeit von gebäudeintegrierten Solaranlagen gegenüber herkömmlichen Photovoltaik- und Solarthermieanlagen zu verbessern.
Quelle
Architektur- und TGA-Planungsbüro 2013Daniela Himstedt 2013
