Solarstrom aus der Senkrechten - Vorbild Energie und Klima
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VORBILD ENERGIE UND KLIMA
Solarstrom aus
der Senkrechten
Fassadenintegrierte Photovoltaikmodule haben am WSL-Institut
für Schnee- und Lawinenforschung SLF eine lange Tradition.
Die bereits 2002 installierte Anlage auf dem Weissfluhjoch war
eine der ersten Photovoltaikanlagen überhaupt in Davos –
und das auf 2693 Metern über Meer. Am aktuellen Standort des
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Instituts in 0Davos Dorf befinden sich weitere Gebäude
mit fassadenintegrierten Modulen, und zwar aus gutem Grund.
Text: Nadine Kammermann
D
Das Gebäude auf dem Weissfluhjoch Zwei der Gebäude des SLF bestehen
ist schon lange nicht mehr der Haupt- aus je drei Stockwerken und beherber-
standort des Instituts für Schnee- und gen diverse Forschungs- und Büroräu-
Lawinenforschung (SLF) – zu klein war me. Die Hüllen der beiden Gebäude
es und zu umständlich der Arbeitsweg. wurden 2010 energetisch saniert, um
1996 sind die Mitarbeitenden deshalb sie an heutige Anforderungen anzupas-
in mehrere Gebäude in Davos Dorf um- sen. Das SLF nutzte die Gelegenheit,
gezogen. Mittlerweile arbeiten auf um fassadenintegrierte Photovoltaik-
dem Areal rund 140 Mitarbeitende, die anlagen zu realisieren. «Mein Wunsch
den Betrieb gewährleisten und Schnee, war es, im Zuge der notwendigen Sa-
Atmosphäre, Naturgefahren, Perma- nierung der Gebäudehülle auch Solar-
frost sowie Gebirgsökosysteme erfor- anlagen zu installieren. Denn Davos ist
schen. 2019 ging das Gebäude in der verhältnismässig nebelfrei», erklärt
Höhe schliesslich in den Besitz der Martin Gentner, Leiter der Facheinheit
Davos Klosters Bergbahnen AG über. Betrieb des SLF. So integrieren sich
P Geblieben sind die vertikalen Photo- nun 76 monokristalline Siliziummodu-
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voltaikmodule. le dezent in die Fassade.
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Durch die Südausrichtung
erreichen die fassaden
integrierten Module
die Leistungsspitze in
der Mittagszeit. P
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Foto: Martin Gentner, SLF
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Die beiden Gebäude
des SLF produzieren
derzeit jährlich
werden. Man müsse auch Freude am JAHRESZEITLICHE SCHWANKUNGEN
rund 21 MWh Strom.
Arbeitsplatz haben und der Nachbar Die Module sind an der Südseite ins
Foto: Ralph Feiner
schaft ein ansprechendes Erschei talliert und produzieren auf 120 Qua
nungsbild bieten, betont Martin Gent dratmetern jährlich rund 21 Megawatt
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ner. Es gebe durchaus einen gewissen stunden Solarstrom. Aufgrund der
Spielraum zwischen Wirkungsgrad südlichen Ausrichtung wird der meis
und ästhetischen Faktoren. te Strom in den Mittagsstunden pro
duziert. Neben der Tageszeit ist aber
GEEIGNETER STANDORT auch die Jahreszeit relevant: Bei der
Dass sich ausgerechnet an diesem Planung berechneten Expertinnen
Standort auf rund 1560 Metern über und Experten für den Sommer die
Meer Fassadenanlagen befinden, ist höchste Leistung. Im Betrieb zeigt
kein Zufall. Der Schnee würde die Leis sich allerdings, dass die Fassaden im
tung von konventionellen Anlagen auf Frühling und im Herbst 30 bis 50 Pro
dem Dach beeinträchtigen, oder die zent mehr Strom produzieren. Der
Module müssten aufwendig vom Grund dafür ist, dass der Einstrah
FUNKTIONALITÄT UND ÄSTHETIK Schnee befreit werden. Für die Anlage lungswinkel aufgrund des hohen Son
Bei der damaligen Planung galt es des SLF ist der Schnee jedoch sogar nenstands im Sommer nicht optimal
zahlreiche Faktoren zu beachten, die gewünscht: Er reflektiert die Sonnen für senkrecht montierte Fassadenan
eine enge Absprache zwischen Archi strahlen (Albedo-Effekt) an die vertikal lagen ist. Tatsächlich ist er im Winter
tekt und Bauherr erforderten. Fassa montierten Module und steigert so die am besten. Durch den tiefen Stand
densolarmodule sind schwerer als Leistung (siehe 1). Was hingegen nicht erfolgt eine direktere Bestrahlung der
Leichtversionen von Standardabde gewünscht ist, sind Schattenwürfe Anlagen, die dadurch ihre Stärke aus
ckungen, weshalb stärkere Fassaden (beispielsweise anderer Gebäude), da spielen können. So erbringen die So
halterungen notwendig sind. Zudem diese die Leistung reduzieren. Die larmodule die höchste Leistung nicht
müssen Standortbedingungen wie Südfassade der Gebäude befindet sich etwa im Sommer, sondern in den Über
Witterung, Ausrichtung und allfällige direkt an der schattenlosen Kantons gangsjahreszeiten, während denen
Schattenwürfe durch andere Infra strasse, weshalb der Standort optimal sich Sonnenstand und -stunden die
strukturen in die Planung einfliessen. ist. Der Unterhalt der vertikalen Lö Waage halten, und auch im Winter
Hier hat sich die enge Zusammen sung ist somit in hohen Lagen geringer wird trotz der wenigen Sonnenstunden
arbeit mit dem Architekten bewährt. als von dachmontierten Anlagen, und ein wenig mehr Strom produziert als
Neben den Anforderungen an Gebäu der Wartungsaufwand entspricht dem im Sommer.
dehülle sowie Standort spielt aber jenigen von herkömmlichen horizon Welche Rolle dabei der Schnee
auch die Ästhetik eine wichtige Rolle. talen oder aufgeständerten Photo spielt, zeigt sich im Vergleich von
Die vertikalen Module sind gut sicht voltaikanlagen: «Es werden sowieso März und September: Die 25 Prozent
P bar, und die Ästhetik dürfe neben dem Hilfsgeräte benötigt, und die Frequenz höhere Produktion im Frühlingsmonat
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Wirkungsgrad nicht vernachlässigt der Wartung ist dieselbe.» lässt sich mindestens teilweise durch
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den liegenden Schnee und die damit lichen Systemen (siehe 2). Um die Er
verbundene Reflexion erklären. schliessung dieses Potenzials voran
zutreiben, hat das Eidgenössische
Weitere Infos
WINTERSTROM Departement für Umwelt, Verkehr, 1) A. Kahl, J. Dujardin, M. Lehning,
Diese Eigenschaften von fassaden Energie und Kommunikation im Rah «The bright side of PV production
integrierten Photovoltaikanlagen sind men der Revision der Energieförde in snow-covered mountains»,
besonders relevant für den Ausbau rungsverordnung zum 1. Januar 2022 Proceedings of the National
von erneuerbaren Energien, da Photo die Einführung e iner spezifischen Academy of Science (PNAS), 2019.
voltaikanlagen am meisten Leistung Förderung von Fassadenanlagen vor
im Sommer erbringen, während der geschlagen (siehe 3). Die detaillierte 2) «Stromerzeugung im Winter
Stromverbrauch im Winter höher ist. Ausgestaltung dieser Förderung wird dank Fotovoltaik», 23.6.2021.
Aus gutem Grund hat der Bundesrat gerade vom Bundesamt für Energie www.newsd.admin.ch/newsd/
deshalb jüngst den Bericht «Stromer vorbereitet und soll im Herbst vom message/attachments/67326.pdf
zeugung im Winter dank Photovoltaik» Bundesrates beschlossen werden.
verabschiedet. Zwar erbringen verti 3) www.fedlex.data.admin.ch/eli/
kale Lösungen durchschnittlich nur PHOTOVOLTAIK IM ALPINEN RAUM dl/proj/2021/53/cons_1
etwa zwei Drittel des Jahresertrags Forschende des SLF setzen sich ge
einer konventionellen Anlage. Dafür meinsam mit der École polytechnique 4) S. Perroud, «Die Schweiz sollte
erzeugt eine vertikal an der Südfassa fédérale de Lausanne (EPFL) im CRYOS- auf Sonnen- und Windenergie in
den angebrachte Anlage pro Modul Labor mit erneuerbaren Energien und den Bergen setzen», 2021.
im Winterhalbjahr 30 Prozent mehr deren besonderen Herausforderungen www.actu.epfl.ch/news/die-
Strom als eine auf einem Flachdach im alpinen Raum auseinander. «Die schweiz-sollte-auf-sonnen-und-
montierte. In Anbetracht dessen, dass Installation von Windkraftanlagen in windenergie-in-d/
gut ausgerichtete Fassaden in der Kombination mit Solarmodulen in den
Schweiz ein Potenzial von schätzungs Alpen ist die effektivste Lösung, um in 5) «Empfehlung Montage
weise sieben Terawattstunden Solar der Schweiz Energieneutralität und von Solaranlagen auf Lawinen
strom im Winterhalbjahr aufweisen, -autonomie zu erreichen», so die Me verbauungen». www.slf.ch/de/
sind sie trotz höherer Kosten eine dienmitteilung der EPFL (siehe 4). Das projekte/solaranlagen.html
prüfenswerte Alternative zu herkömm SLF erarbeitete zudem EmpfehVORBILD ENERGIE UND KLIMA
lungen für die Montage von Solaranla- auch an diesem Gebäude Solarmodule
gen auf Lawinenverbauungen (siehe 5). geplant werden sollten: «Wir haben
VORBILD Forschung und Umsetzung gehen am mit diesen bisher nur positive Erfah-
ENERGIE UND Davoser Institut somit Hand in Hand. rungen gemacht.» Die Module werden
auf einer Holzkonstruktion im vor
KLIMA EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT fabrizierten Holzskelettbau montiert.
Dank der Sanierung ihrer Hüllen ori- Die 225 Quadratmeter grosse Photo-
Die Initiative Vorbild Energie und entieren sich die beiden Gebäude aus voltaikfläche wird künftig das Ausse-
Klima ist eine von zwölf Massnah- energetischer Sicht am Minergie- hen der West- und Ostfassade prägen –
men der Energiestrategie 2050. Standard. Seit 2019 wird der Haupt eine bewusste Entscheidung: Die für
In ihrem Rahmen leisten die wich- standort zudem ohne fossile Brenn die Stromproduktion optimale Südsei-
tigsten Schweizer Anbieter von stoffe mit einer Grundwasserwärme- te eignet sich aufgrund des Schatten-
öffentlich relevanten Dienstleis- pumpe beheizt. Damit geben sich wurfs der bestehenden Gebäude nicht.
tungen, hren Beitrag zum Pariser Martin Gentner und das Institut aber Somit wird die maximal mögliche
Übereinkommen von 2015, die nicht zufrieden: Für das in die Jahre Strommenge voraussichtlich in den
weltweite Klimaerwärmung im gekommene «Haus D» wurde soeben Morgen- und Abendstunden erzielt.
Vergleich zur vorindustriellen der Start für einen Ersatzneubau Dank dieser und weiterer Massnah-
Zeit auf deutlich unter 2 Grad zu gelegt. Das alte Gebäude war zu klein men soll das «Haus D» als erstes Ge-
begrenzen, wobei ein maximaler und genügte den energetischen bäude im ETH-Bereich, zu dem das
Temperaturanstieg von 1,5 Grad Ansprüchen nicht mehr. Für Martin SLF gehört, mit dem SNBS-Standard
angestrebt wird. Dazu verbessern Gentner war von Anfang an klar, dass zertifiziert werden.
sie laufend ihre Energieeffizienz Planmässig soll der Bau im Herbst
und steigen auf erneuerbare Ener- 2022 bezugsfertig sein. Gemeinsam
gien um. Sie berichten transparent mit den bestehenden Gebäuden be-
über ihre Zielerreichung und teilen treibt das SLF dann rund 345 Quadrat-
ihre Erfahrungen, damit auch wei- meter Photovoltaikanlagen, die zu
tere Unternehmen und Organisa- unterschiedlichen Zeiten ihre Höchst-
tionen davon profitieren können. leistung erzielen. Martin Gentner: «Ich
Aktuell gehören folgende Akteure bin gespannt auf die tatsächlichen
dazu: die Schweizerische Post, Der geplante Neubau will neue Leistungen der Anlagen.»
der ETH-Bereich, die Flughafen Massstäbe setzen.
Zürich AG, Genève Aéroport, Visualisierung: SLF / WSL / Empa
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PostAuto, PostFinance, die RUAG
MRO Holding AG, die SBB,
die SIG, Skyguide, die SRG, die
Suva, Swisscom, das VBS und
die zivile Bundesverwaltung.
www.vorbild-energie-klima.ch
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