Das neue Gebäude des Amtes für Umwelt und Energie der Stadt Basel ist 25 Meter hoch und komplett in eine Solarfassade gehüllt, die sich über 1140 Quadratmeter erstreckt. Mit den installierten 163 Kilowatt Photovoltaik-Leistung kann sich das Gebäude selbst mit Solarstrom versorgen und phasenweise werden noch Überschüsse ins Stromnetz eingespeist. Zum wirklichen Hingucker wird die Photovoltaik-Fassade jedoch durch die eingesetzte Technologie – sie ist mit golden schimmernden Solarmodulen versehen, die dem Bau eine besondere Optik verleihen.
Foto: Megasol Energie AG
Diese Idee reicht bereits zurück bis ins Jahr 2013, als das Basler Architekturbüro Jessenvollenweider einen Wettbewerb mit diesem Gestaltungsvorschlag gewann. Im Jahr 2016 ermöglichte ein entsprechender Volksentscheid den Bau des nachhaltigen Gebäudes, das nun Anfang November offiziell eröffnet wurde. Ursprünglich sollten sogar Solarmodule mit goldenen Solarzellen verbaut werden. Doch die fortschreitende Photovoltaik-Technologie erlaubt nun, eine deutlich effizientere Lösung. Um diese hat sich der Schweizer Hersteller, die Megasol Energie AG, gekümmert und dabei erstmals 3D-Schmerlzglas für die Herstellung von Solarmodulen genutzt.
“Die Fähigkeit von Glas, unterschiedliche Erscheinungen unter verschiedenen Lichtsituationen einzunehmen, war die Grundlage für die Suche nach der notwendigen Oberflächenbeschaffenheit. Die nahezu freien Gestaltungsmöglichkeiten von Schmelzglas war dabei der entscheidende Faktor”, erklärt Sven Kowalewsky, Geschäftsleitungsmitglied beim Architekturbüro Jessenvollenweider. Die Solarmodule sind dabei so konzipiert, dass sie die Außenhaut des neuen Gebäudes bilden. Von weitem betrachtet schimmert die Fassade im goldenen Glanz, der durch tausende in die Solarmodule eingelassenen Punkte entsteht, wie der Hersteller erklärt. Zudem offenbarten die Solarmodule eine dreidimensionale Haptik.
“Wir haben diese Solarmodule in enger Zusammenarbeit mit dem Architekten entwickelt. Solche Spezialanfertigungen im Bereich der solaren Gebäudehülle erfordern enormes Know-how und viel Erfahrung”, sagt Michael Reist, Leiter Communications & Marketing bei Megasol Energie. Die in dem Gebäude verbauten Solarmodule bestünden aus einem Rückseitenglas, Verkapslungslayer, Solarzellen, einem weiteren Verkapslungslayer und dem 3D-Frontglas. In einem Laminator werden die Komponenten dann von Megasol zu einer Einheit „verbacken“. Dabei sei jedes Solarmodul spezifisch für das Projekt entwickelt worden, was entsprechende Anpassungen und Neujustierungen bei der Herstellung erfordere, so Reist weiter.
Eine zusätzliche Herausforderung bei der Produktion der Solarmodule: Das 3D-Schmelzglas weise dabei sowohl auf der Vorder- als auch Rückseite eine dreidimensionale Struktur auf. “Standardprozesse und Standardrezepturen sind für ‘flache’ Gläser konzipiert und können solche Abweichungen nicht aufnehmen, insbesondere in der Lamination nicht”, sagt Reist. Die Lamination ist ein empfindliches Verfahren: Kleinste Abweichungen in Temperatur, Druck, Durchlaufzeit oder Materialbeschaffenheit führen zu unerwünschten Ergebnissen.“ Daher habe Megasol ein speziell auf 3D-Gläser angepasstes Verfahren mit entsprechenden Laminationsrezepturen bezüglich Temperatur, Druck, Durchlaufzeit entwickelt. Dieses Verfahren sei entscheidend für die spätere Qualität, Leistung und Langlebigkeit der Solarmodule. “Daher gehören solche Rezepturen zum Betriebsgeheimnis und sind so etwas wie der Stein der Weisen in der Solarmodul-Produktion”, so Reist. Daneben seien den Gestaltungsmöglichkeiten der Solarmodule bei Form, Größe und Stärke kaum Grenzen gesetzt.
Neben dem einzigartigen Aussehen hat die Photovoltaik-Fassade in Basel noch einen weiteren Vorteil. Sie produziert Megasol zufolge auch im Winter viel Solarstrom. Das liege daran, dass sich solare Fassadenflächen bei den winterlich tiefen Sonnenständen hervorragend eigneten, weil so das Licht nahezu senkrecht auf die Solarzellen falle. “Zusammen mit der kalten Luft, die die Effizienz der Zellen erhöht, sind das sehr gute Bedingungen”, erklärt Reist.
Auch für das Basler Architektenbüro wird es wohl nicht das letzte Projekt mit einer Solarfassade sein. “Da das Dach bei vielen Gebäuden nicht ausreicht oder aber große Fassadenflächen projektbedingt belegt werden können, werden wir bei vielen Projekten mit Integration von PV-Modulen konfrontiert werden”, ergänzt Sven Kowalewsky, Geschäftsleitungsmitglied beim Architekturbüro Jessenvollenweider.
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