Die Anwendung von Photovoltaik in der Fassade unterscheidet sich in einigen Punkten von einer Auf- oder Indach Anwendung. Die nachfolgende Beschreibung stellt eine vereinfachte Übersicht dar und dient als grobe Richtlinie.
Während die Vorgaben bei Elektrik und Anschluss im Regelfall identisch mit den Vorgaben bei Dachanwendungen sind, gibt es beim Bau trotzdem Dinge zu beachten.
In der Fassade dürfen ausschließlich Glas-Glas Module verwendet werden. Das sind Module, die aus 2 Scheiben bestehen, die mit einer Folie aneinander laminiert werden. Zwischen den Scheiben, in der Folie eingebettet, befinden sich die Solarzellen. Die Module können einen umlaufenden Rahmen haben oder auch Rahmenlos sein.
Wird ein Modul an die Fassade geschraubt, muss es in Deutschland ein zugelassener Baustoff sein. PV-Module sind das in der Regel nicht und müssen ein spezielles Prozedere durchlaufen, um am Ende als Baustoff qualifiziert zu werden. Hierfür gibt es die nur in Deutschland gültige abZ – Die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Ist ein Modul in Deutschland als Baustoff zugelassen, besitzt es eine sogenannte Z-Nummer. Diese Z-Nummer bedeutet, dass es eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung hat und das Modul in der Fassade eingesetzt werden kann.
Aber Achtung, eine abZ Ist kein Freibrief für eine Verwendung. Es regelt das Produkt, sagt aber nichts darüber aus, ob es die auftretenden Lasten – egal ob Schnee, Wind oder sonstige Belastungen auch wirklich aushält. Hier ist in der Fassade, wie am Dach für jedes Objekt eine Statik zu berechnen. Eine Statik kann auch als Typenstatik vom Hersteller berechnet worden sein und einen definierten Bereich abdecken. Liegt man innerhalb der berechneten Lasten kann man die Module einsetzen.
In Österreich und der Schweiz sind Rest Stand- und Rest Tragfähigkeiten nachzuweisen. Hat ein Modul die abZ, sind diese Eigenschaften nachgewiesen. Allerdings ist die Prüfserie der abZ anspruchsvoller als die reine Trag- und Standfestigkeit. In Österreich und der Schweiz reicht daher ein Rest Tragfähigkeitsnachweis und wie in Deutschland eine Statik oder Typenstatik, die den Bereich abdeckt, um ein Modul an einer Fassade zu befestigen.
Dies ist ein sinnvoller Sicherheitsaspekt, der dem Schutz von Personen durch herabfallende Gegenstände dient. Gehen beide Scheiben eines Moduls zu Bruch so bleibt die Scheibe über einen definierten Zeitraum im Modulrahmen und fällt nicht herunter.
Die Unterkonstruktion muss ebenso aus zugelassenen Baumaterialen bestehen und nachgewiesen werden. Dübel, Anker, Aluminium, Schrauben und sonstige verwendete Materialien müssen über entsprechende Zulassungen und Prüfungen verfügen. Das zusammengeführte Systemmuss wieder als „Ganzes“ nachgewiesen sein. Die Montage wiederum muss von qualifiziertem Fachpersonal ausgeführt werden das die entsprechende Gewerbeberechtigung hatdas gilt nicht nur in der Fassade, es gilt auch für eine PV-Dachanwendung.
Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass in Deutschland, Österreich und der Schweiz für die Fassadenanwendung spezielle Produktprüfungen erforderlich sind. Das gilt für die Unterkonstruktion und die Module. Hat ein Produkt die Prüfungen, kann es durch qualifizierte Fachfirmen bedenkenlos in der Fassade eingebaut werden.
Alle Fassadenanwendungen (Unterkonstruktion und Module) im Wohn und Gewerbebaubenötigen nachgewiesene Brandschutzeigenschaften. Die Regeln dafür weichen in den Ländern D, A, CH minimal voneinander ab.
Ab der Gebäudeklasse 4 im Wohnbau müssen die Module schwer entflammbar sein. Die Gebäudeklasse 4 startet ab einem Fluchtniveau (Fußbodenoberkante oberstes bewohnbares Stockwerk) von 7m. Schwer entflammbar ist ein Modul wenn nach der EN 13501 geprüft wurde. Achtung: Die meisten Module verfügen über IEC-Brandschutzprüfungen. Diese Prüfungen unterscheiden sich von den Prüfungen nach EN 13501. IEC-Brandschutzprüfungen sind in der Fassade nach neuen Erkenntnissen ungültig.
In Deutschland sollte die Prüfung mit der Klassifizierung B-s1-d0 enden, in Österreich reicht eine Klassifizierung mit dem Ergebnis B-d1. Das ist ein Unterschied in der Rauchentwicklung. In der Schweiz sind die Regelungen kantonsspezifisch. Zusätzlich zu den Materialeigenschaften sind konstruktive Anforderungen definiert. Bei diesen Anforderungen geht es in der Regel darum, dass sich ein mögliches Feuer nicht ungehindert an der Fassade entlang nach oben ausbreiten kann. Für Industriegebäude gelten in der Regel weniger strenge Anforderungen. Aber auch hier ist klar geregelt was erlaubt ist und was nicht.
Wer eine PV-Fassade erstellen möchte, sollte sich bei den ersten Anwendungen Unterstützung von einer Fachfrau holen.
Zweckbauten wie Silos, Feuerwehrtürme, Speicher und sonstige Gebäude und Anlagen die weder bewohnt noch regelmäßig begangen werden, haben in der Regel sehr geringe Anforderungen an Brandschutz. Für sie sind alle anderen Regelungen dennoch einzuhalten.
Das Set von mo energy systems für die Feuerwehtürme ist eine zugelassene, berechnete Fassadenanwendung mit entsprechend geprüften Modulen.
Warum PV-Fassaden?
PV-Fassaden haben zur reinen Dachanwendung den entscheidenden Vorteil, dass die meiste Energie in den Übergangsmonaten erzeugt wird. Dann, wenn die Wärmepumpe am meisten Energie benötigt und von der Dachanlage wenig kommt.
PV-Fassaden fallen bei Schneelagen nicht aus, im Gegenteil, sie sammeln Licht aus der Umgebung und verwandeln die reflektierte Energie in Strom um. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Reflektion durch Schnee, gegenüberliegende Hausfassaden, Wasser oder helle Flächen in der Umgebung zustande kommt.
Neben der optischen Komponente und dem weithin sichtbaren Zeichen für Umweltschutz und CO2 Reduktion, macht sich auch eine geringere Verschmutzungsanfälligkeit bei Fassaden im Ertrag deutlich bemerkbar.
Eine nach Süden ausgerichtete Fassadenanwendung erwirtschaftet über das Jahr verteilt einen sehr gleichmäßigen Ertrag.
Je weiter im Norden die Anlage verbaut wird, desto besser wird der Ertrag der Fassade im Vergleich zur Dachanwendung.
Der Eigenverbrauch bezahlt in der Regel die PV-Anlage, egal ob am Dach oder in der Fassade. Der Mehrertrag der Spitzen am Dach im Sommer wird selten selbst verbraucht. Die geringe Einspeisevergütung führt oft dazu, dass die Rentabilität in der Fassade höher ist, obwohl der Ertrag niedriger ist. Auch die Versorgungsnetze werden durch Fassadenanwendungen im Sommer deutlich weniger beansprucht.