Kraftwerk Fassade

StoVentec ARTline: Photovoltaic-VHF von Sto auf der BAU2013

Integrierte Photovoltaik-Module verwandeln vorgehängte hinterlüftete Fassaden in ertragreiche Stromlieferanten. StoVentec ARTline bietet moderne Dämmstandards und aktive Energieerzeugung in zwei gestalterisch anspruchsvollen Systemvarianten: nicht sichtbar befestigt und schienenfixiert.

Nur energieeffiziente Gebäude können die für Heizung, Warmwasser und sonstige Haustechnik benötigte Energie zu einem großen Teil von der Sonne beziehen. Eine Schlüsseltechnologie dafür ist die Photovoltaik. Die Zukunft gehört jedoch nicht der additiven Montage aufgeständerter Solarmodule, sondern der Integration. Das vorgehängte hinterlüftete Fassadensystem StoVentec ARTline integriert die umweltfreundliche Energiegewinnung in die Fassade. Sowohl die nicht sichtbar befestigte Variante (Invisible) als auch die mit Halteschienen versehene Version (Inlay) können mit weiteren Fassadenflächen (Glas, Naturstein, Putz, Metall oder Keramik) kombiniert werden.

Öl und Gas werden unaufhaltsam teurer. Beim Benzinpreis sorgt das für Schlagzeilen („Die teuerste Tankfüllung aller Zeiten“, Süddeutsche Zeitung vom 20. August 2012), aber auch die Preise für Heizöl, Erdgas und Fernwärme steigen unaufhörlich. Erneuerbare Energien rücken in den Fokus, darunter – neben Biomasse, Wind- und Wasserkraft – vor allem Sonnenenergie, die nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht. Schließlich übertrifft die Menge solarer Energie, die auf der Erde auftrifft, den gesamten Primärenergieverbrauch der Menschheit um mehr als das Zehntausendfache. Die Nutzung dieses gewaltigen Potenzials gilt es in Einklang zu bringen mit architektonischen und ästhetischen Erfordernissen. Photovoltaik sollte integraler Bestandteil moderner Niedrigstenergie-, Passiv- und Plusenergiehäuser sein. Diesen Anspruch erfüllen StoVentec ARTline Invisible und Inlay. Die beiden gemeinsam von Sto und Würth Solar entwickelten vorgehängten hinterlüfteten Fassadensysteme tragen gleichermaßen zur Energieeffizienz (Mineralwolledämmung) wie auch zur direkten Energiegewinnung (PV-Modul) und zur ästhetischen Gestaltung bei.

Nicht sichtbar oder mit Schienen befestigt

Die Photovoltaik-Module des nicht sichtbar befestigten Systems sind ab Werk mit einer Trägerplatte aus Blähglas zu einem Sandwich-Element verbunden. Das Eigengewicht der 20 Millimeter dünnen Platte ist sehr gering (10 kg/qm), da Blähglas einen hohen Luftporengehalt besitzt. Rückseitige Agraffenhalterungen an der Trägerplatte erlauben eine verdeckte Befestigung der 1.200 x 600 Millimeter großen Module, was eine homogene Fassadenoberfläche schafft. Das System StoVentec ARTline Inlay arbeitet mit gerahmten Elementen, die in schwarze, auf der Unterkonstruktion befestigte Schienen eingestellt werden. Ihr Maß beträgt 1.205 x 605 Millimeter. Bei beiden Systemen können die Module für Wartungs- und Reparaturarbeiten einzeln ausgetauscht werden.

Die auf dünnschichtiger CIS-Technologie (Kupfer-Indium-Diselenid) basierenden Fassadenpaneele sind in sechs Farbtönen (Blau, Rot, Gelb, Grün, Schwarz, Weiß) erhältlich, wobei sich Schwarz als die effektivste Variante mit Blick auf die Energieausbeute erweist. Bei den farbigen Gläsern müssen wegen der höheren Lichtreflexion Wirkungsgradeinbußen hingenommen werden. Alle aktiven PV-Module der beiden Systemvarianten können im Rahmen des StoVentec-Systems mit Glas, Glasmosaik, Naturwerkstein, Metall, Keramik und Putz kombiniert werden.

Umfangreiche Tests belegen die Wirtschaftlichkeit der PV-Fassade auch bei Abweichungen von bis zu 30 Grad von der Südausrichtung, was nur geringe Leistungsverluste zur Folge hatte (max. 3{ab9cb22b1639c68dfef7c1751c9d63405358944ce3964465eb35eb6b5b6beaaa} bei 90 Grad Neigung). Im Rahmen komplexer Life-Cycle-Analysen lieferten selbst Südost- beziehungsweise Südwestfassaden (+/- 60 Grad Abweichung) an sonnenreichen Standorten Süddeutschlands positive Ergebnisse. Je nach Farbigkeit lässt sich ein jährlicher Stromertrag von 55 bis 80 kWh pro Quadratmeter PV-Modul erzielen. Der durchschnittliche Jahresstromverbrauch einer vierköpfigen Familie in Mitteleuropa von 4.500 kWh/a kann also rein rechnerisch durch 82 bis 57 Quadratmeter integrierte Photovoltaikfassade erzeugt werden.

Vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF)

… erfreuen sich nicht zuletzt wegen ihrer enormen Gestaltungsfreiheit (Putz, Glas, Glasmosaik, Metall, Naturwerkstein, Keramik – und inzwischen auch Solarmodule) – einer wachsenden Beliebtheit. Die konstruktive Trennung von Wärmeschutz und Witterungsschutz verleiht dem System eine hohe Langlebigkeit mit großen Instandhaltungsintervallen und darum eine hohe Wirtschaftlichkeit. Individuell bemessene Dämmstoffdicken ermöglichen sowohl im Neubau wie in der Sanierung Energieeinsparungen bis zum Passivhausniveau. Das Luftpolster zwischen Dämmung und Bekleidung führt mit der aufsteigenden Luft Feuchte ab und verbessert den Schallschutz. Bei der Integration von Photovoltaik-Paneelen erlaubt der Lüftungsspalt außerdem einfache elektrische Anschlusslösungen im nicht sichtbaren Bereich. Wegen der Befestigung auf einer Unterkonstruktion eignet sich die VHF auch für unebene oder nicht klebefähige Untergründe und löst so auch schwierige Sanierungsfälle.

	Lohmann Architekten entwarfen dieses „Einfamilienhaus der nächsten Generation“ für Schöner Wohnen. Die nach Süden und Westen ausgerichteten PV-Module sorgen für 6,4 kWp. Bild: Jürgen Lippert, Wannweil
	Das im Zuge einer Sanierung von AIG Gotha neu konzipierte Treppenhaus an einem Gebäude der Universität Erfurt ist mit 352 Solarmodulen bestückt, die 28,16 kWp leisten. Bild: Matthias Frank Schmidt, Erfurt
	StoVentec ARTline kam bei einem Neubau der KACO new energy in Neckarsulm auf 1.500 Quadratmetern zum Einsatz (148 kWp). Schleifenheimer Architekten aus Coburg entschieden sich für die schienenbefestigte Systemvariante „Inlay“. Bild: Andi Schmid, München
	Werner Sobek entwarf das Berliner Effizienzhaus Plus im Auf-trag des Bundesbauministeriums. Auf der Nordseite ergänzen schwarze Paneele des VHF-Systems StoVentec Glas die auf der Südfassade (rechts im Bild) montierten CIS-Module. Bild: Matthias Koslik, Berlin
	Systemaufbau StoVentec ARTline Invisible. Bild: Sto AG
	Systemaufbau StoVentec ARTline Inlay. Bild: Sto AG