Photovoltaik und Architektur
Die Integration von Photovoltaik-Anlagen ist mittlerweile sowohl im privaten Wohnungsbau, als auch bei öffentlichen Großprojekten sozusagen zum Standard geworden. Vielfach wird allerdings kritisiert, dass die Installation der zumeist großflächigen Anlagen nicht durch ihre besonders reizvolle Erscheinung auffallen. Vielmehr wird häufig kritisiert, dass die schwarzen Glasflächen das Sonnenlicht in störender Weise reflektieren. Insbesondere im privaten Wohnungsbau bemerken Sicherheitsfachleute außerdem, dass zum Beispiel im Brandfall die Kollektoren eine Behinderung darstellen. Doch vor allem in gestalterischer Hinsicht wird oftmals bemängelt, dass handelsübliche Photovoltaik-Anlagen keine ansehnliche Architektur ermöglichen. Diese allgemeine Ansicht zum negativen Aspekt der Nutzung alternativer Energieformen kann allerdings aus Sicht der Architekten und Planer keineswegs bestätigt werden. Denn mittlerweile hat sich sogar ein eigenes Feld im Umgang mit der Integration von Photovoltaik und anderen Systemen im Rahmen der Architekturgestaltung entwickelt. Deshalb soll an dieser Stelle eine kurze Einführung in das Thema der Solararchitektur stattfinden.
Solararchitektur – Ganzheitliche und nachhaltige Planungsgrundlagen
Per Definition wird unter dem Begriff des solaren Bauens, beziehungsweise der Solararchitektur, ein bestimmter Bereich der architektonischen Gestaltung zusammengefasst. Neben dem Anspruch, die entsprechenden Module vor allem in ästhetischer Hinsicht der gewählten Architektursprache anzupassen, müssen die jeweiligen Gebäude einer besonderen Auswahl von Kriterien entsprechen. Das grundlegende Ziel liegt nämlich darin, bautechnisch die Voraussetzungen dafür zu schaffen, während des Sommers ein angenehm kühles und im Winter ein entsprechend behagliches, warmes Raumklima zu ermöglichen. Über die technische Versorgung mit Wärme und Warmwasser hinaus bedeutet diese Ambition, dass mit der baulichen Ausführung selbst schon so wenig Wärmeverlust wie möglich angestrebt wird. Neben einer ausgesprochen kompakten Bauform wird außerdem eine besonders umfangreiche Wärmedämmung vorgenommen. Diese muss absolut dicht sein und vor allem auch die Gebäudeöffnungen einbeziehen. Neben der Vermeidung von Wärmebrücken bedeutet dies bei modernen Neubauten, dass auf die Nutzung intelligenter Klimasysteme in Form von elektronisch kontrollierter Gebäudelüftung gesetzt wird.
Um die Energiegewinnung mithilfe von Photovoltaik-Anlagen effektiv ausschöpfen zu können, wird das Gebäude entsprechend der notwendigen Anforderungen entworfen. Dazu wird angestrebt, dass möglichst große Gebäudeflächen vorzugsweise Richtung Süden ausgerichtet werden, um den Sonnenhöchststand ideal auszunutzen. Außerdem muss es an diesen Stellen möglich sein, die Solaranlagen mit dem bestmöglichen Neigungswinkel zu platzieren. Dieses Prinzip der Gestaltung von Gebäuden wird als Solare Optimierung bezeichnet und bewirkt, dass der Bedarf an Primärenergie in Form fossiler Brennstoffe auf ein Minimum reduziert werden kann. Dabei wird das Ziel verfolgt, dass das neue Gebäude in einer speziellen Kategorie eingestuft werden kann. Das Schlagwort lautet Energieeffizienz. Gemäß definierter Richtlinien wurden so genannte Energiestandards fomuliert, anhand derer ein Gebäude zugeordnet werden kann. Hierbei wird die Umsetzung in der Art verfolgt, dass das Objekt als Niedrigenergiehaus, Passivhaus, Nullenergiehaus oder sogar Plusenergiehaus eingestuft wird. Solararchitektur kann deshalb uneingeschränkt als energieeffizient bezeichnet werden. Das bedeutet, dass zum Beispiel mithilfe von Photovoltaik die klimatische Versorung des Gebäudes gesichert wird, wobei der Bedarf an anderen Brennstoffen so weit wie möglich vermieden wird.
Photovoltaik und Architketur – Oder die Ästhetik alternativer Energiegewinnung
Dass energetisch optimierte Gebäude einem gestalterisch hohen Niveau gerecht werden können, beweisen eindrucksvoll repräsentative Wettbewerbsentwürfe. So wurde zum Beispiel im Rahmen der Solar Decathlon Europe 2010 in Madrid ein Wettbewerb ausgerichtet, um die zehn besten Konzepte zum Wohnhaus der Zukunft zu prämieren. Ziel dabei ist die Integration innovativer Energietechnik in Symbiose mit anspruchsvoller architektonischer Gestaltung. Die Idee überzeugt und 2014 wird der Wettbewerb deshalb erneut ausgetragen. Auch in Deutschland ist das Thema des solaren Bauens unter gestalterischen Gesichtspunkten Kern fachlicher Auseinandersetzungen. Im Rahmen der Messe Bauhaus.SOLAR, die in Erfurt durch die BAUHAUS Universität initiiert wird, werden fachliche Neuerungen aufgezeigt, nachhaltige Konzepte diskutiert und innovative Ideen ausgezeichnet. Der ausgeschriebene Wettbewerb würdigt hierbei Konzepte, die in herausragender Weise eine Architektur aus der Verbindung zwischen effektiver Funktionalität und attraktiver Gestaltung erreichen. Außerdem wird Wert gelegt auf ganzheitliche Projekte, die auch den Umgang mit Stadtplanung, Landschaftsgestaltung und den Einsatz moderner Technologien und Materialien beinhalten.
Schlussendlich ist die Umsetzung der solaren Architektur mithilfe der Nutzung von Photovoltaik-Anlagen nicht mehr nur elitären Prestigeobjekten vorbehalten. Auch und vor allem im privaten Wohnungsbau bedeutet energetisch effizientes Bauen nicht ausschließlich, dass Solarkollektoren unahängig vom gestalterischen Aspekt an der günstigsten Stelle auf dem Dach platziert werden. Die Entwicklung intelligenter Module hat dazu beigetragen, dass Architekten und Planer mit einer neuen Leichtigkeit den Umgang mit alternativen Energieformen im Entwurfsprozess angehen können. Vielseitige Einsatzbereiche und individuelle Erscheinunsgformen ermöglichen einen kreativen und effizienten Umgang mit den ensprechenden Bauteilen, so dass einerseits die optimale Auslastung von Solarkollektoren gesichert ist und andererseits eine anspruchsvolle, nachhaltige Architektursprache formuliert werden kann.
Das Prinzip des Energiestandards für Gebäude ist durchweg sinnvoll und ganzheitlich vertretbar. Alternative Energieformen, wie sie beispielsweise durch den Einsatz von Photovoltaik-Anlagen genutzt werden können, bedeuten einen zukunftsfähigen und verantwortungsvollen Umgang mit der Natur und den vorhandenen Ressourcen. Zeitgenössische Planungsgenerationen setzen sich deshalb zum Ziel, hochfunktionalen und nachhaltigen Lebensraum für den Menschen zu schaffen. Eine ganzheitlich vertretbare Architektur kann deshalb langfristig nur in der Kombination aus Gestaltung, Effizienz und Innovation bestehen. Die Energieversorgung durch alternative Ressourcen wie der Sonnenenergie wird deshalb ein entscheidender Stellenwert zuteil, der auch in Zukunft von nicht zu unterschätzender Bedeutung sein wird.