Wer ein geneigtes Dach mit einer Fotovoltaikanlage ausstatten will, fährt aus wirtschaftlicher Sicht mit einer integrierten Anlage besser als mit einer Aufdachanlage. Zu diesem Ergebnis kommt Heinz Hullmann. Der Architekt und Leiter der Fachgruppe Fotovoltaik in Gebäuden im Bundesverband Bausysteme e.V. hat sich im Rahmen des Forschungsprojekts "Multielement" zusammen mit seinem Kollegen Thorsten Schütze von der Unversity of Technology im niederländischen Delft intensiv mit den wirtschaftlichen Aspekten beim Einsatz multifunktionaler fotovoltaischer Bauteile beschäftigt. In dem Projekt untersuchen 15 Partner aus Industrie und Wirtschaft unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES die "Entwicklung von Fertigungs-, Prüf- sowie Einbaumethoden von multifunktional nutzbaren Fotovoltaik Bauelementen/Baugruppen in der Gebäudetechnik".
Der wichtigste Punkt bei der wirtschaftlichen Beurteilung der gebäudeintegrierten Fotovoltaik sind Hullmann und Schütze zufolge die Kosten, die dadurch eingespart werden, dass konventionelle Teile der Gebäudehülle wegfallen können, weil die Fotovoltaik ihre Funktion mit übernimmt. So übernimmt die integrierte Fotovoltaikanlage auf dem Dach etwa den Wetterschutz, die Dachziegel, die diese Funktion sonst erfüllen würden, sind nicht mehr nötig. Weitere Zusatzfunktionen, die fotovoltaische Bauteile übernehmen können, sind Schall-, Sonnen- und Wärmeschutz oder Gestaltung. Ersetzt die Fotovoltaikanlage konventionelle Bauteile, werden Kosten gespart. Die Wissenschaftler sprechen in diesem Zusammenhang von Kompensationskosten. Wie hoch diese jeweils sind, hängt natürlich zum einen von der Funktion des konventionellen Bauteils ab, zum anderen von den eingesetzten Materialien. So sind die Kompensationskosten hoch, wenn eine Marmorfassade durch eine Fotovoltaikfassade ersetzt wird, und weniger hoch, wenn die Fotovoltaikfassade anstelle einer gedämmten Trapezblech-Fassade tritt.
"Entscheidend ist es jedoch, nicht nur die Investitionskosten zu betrachten, sondern die Kosten und Erlöse über die gesamte Lebensdauer hinweg", erklärt Hullmann. Wie sich diese bei einer integrierten Fotovoltaikanlage im Vergleich zu einer aufgesetzten, additiven Lösung auf einem geneigten Dach über eine Lebensdauer von 50 Jahren entwickeln, hat er an Hand von zwei Beispielen untersucht. Im ersten Fall betrachtete er ein Ziegeldach, im zweiten eine relativ kostspielige Konstruktion mit einer Kupferdeckung. Dabei wurden die Kosten für die Erstellung über die angenommene Lebensdauer von 50 Jahren abgeschrieben. Zudem fielen für die gesamte Zeit Finanzierungskosten an. Für die Wartung setzte Hullmann 0,5 Prozent pro Jahr für konventionelle Bauteile und 1 Prozent für Fotovoltaikbauteile an und für die Einnahmen aus der Einspeisung des produzierten Solarstroms nahm er für die ersten 20 Jahre 40 und danach 25 Cent je Kilowattstunde an.
Das Ergebnis: Sowohl beim Ziegeldach als auch beim Kupferdach ist die integrierte Lösung günstiger als die beiden anderen. Allerdings haben die Wissenschaftler neben dem Wegfall der Kosten für die Ziegel beziehungsweise das Kupfer einen zusätzlichen Bonus in Höhe von 50 Euro pro Quadratmeter für Zusatzfunktionen eingerechnet, die die Fotovoltaikanlage übernimmt. Insbesondere kam dabei laut Hullmann das technisch und gestalterisch überzeugende Erscheinungsbild zum tragen. Beim Ziegeldach wurde zudem ein Bonus von 100 Euro pro Quadratmeter für die Möglichkeit einer Tageslichtnutzung im Bereich der Fotovoltaikanlage angenommen.
Doch selbst, wenn diese Boni nicht berechnet werden, ist Hullmann von der Vorteilhaftigkeit einer bauwerksintegrierten Lösung überzeugt. "All die Dinge, die man für eine Aufdachanlage braucht, um die Fotovoltaikmodule anzubringen, braucht man bei einer integrierten Anlage nicht. Das Gebäude bringt es bereits mit", erläutert er. Das gelte besonders für innovative Fotovoltaikprodukte, die als Bauelemente für Gebäude konzipiert sind und eine konstruktive Einheit mit dem Dachaufbau bilden. Diese haben zudem den Vorteil, dass sie keine Dachdurchdringungen erfordern, wodurch mögliche Wärmebrücken reduziert werden und dass die Ansprüche an die Statik geringer sind. Als Beispiel für solche Produkte nennt Hullmann flexible Laminate aus fotovoltaischem Dünnschichtmaterial, das in UV-stabilisierte, wetterbeständige Polymerfolie eingebettet oder auf Trägerblechen aufgebracht ist. Diese übernehmen auf Flachdächern die Funktionen der Dachabdichtungsbahnen. Hullmann: "Von solchen Produkten, die gleichzeitig solare als auch im bautechnischen Sinne Bauelemente sind, gibt es noch viel zu wenige."
Von unserer Redakteurin Silke Thole