Photovoltaik-Fassade: Alles zu Aufbau, Aufwand & Ausgaben

• Photovoltaik-Fassaden und ihre Montage
• Welche PV-Module bei einer Fassade verwendet werden
• Planung einer Photovoltaik-Fassade
• Was Sie eine Solarfassade kosten kann
• Fazit: Vor- und Nachteile von PV-Fassaden
• FAQ

Bei einer Photovoltaik-Fassade handelt es um eine Form der Solarfassade. Hierbei wird eine Hauswand zum Zweck der Solarstrom-Gewinnung mit PV-Modulen ausgestattet. Dies wird auch als „Building Integrated Photovoltaics (BIPV)“ – also Bauwerks-integrierte Photovoltaik – bezeichnet. Genau genommen sorgt allerdings nur eine der zwei Installationsarten für eine wirkliche Integration der PV-Module in die Gebäudehülle:

Bei dieser Form der Photovoltaik-Fassade erfolgt die Montage der Module auf der Hauswand. Dort werden sie mittels eines Trägersystems angebracht. Dabei sorgt ein Spalt zwischen Wand und Modulen für deren Hinterlüftung. So bieten die Solarmodule der Hauswand zwar einen Schutz vor Wind und Wetter, für Wärmedämmung muss diese allerdings selbst sorgen. 

Diese Ausführung der Solarfassade eignet sich für Altbauten, bei denen die Anbringung der PV-Module nicht mit einer Sanierung der betroffenen Außenwand einhergeht. Problematisch daran ist nur, dass zur Befestigung des Trägersystems an mehreren Stellen in die Wand gebohrt werden muss. Dies kann zu einer Beeinträchtigung der Wärmedämmung führen.

Hier werden die Solarmodule in die Hauswand integriert – ersetzen somit einen Teil des sonst verwendeten Putzes. Luftdicht angebracht schützen sie die Wand nicht nur vor Sonne, Wind und Niederschlag, sondern sorgen auch für Schall- und Wärmedämmung. Da sie bei einer Nachrüstung aufwändiger in der Umsetzung ist, lohnt sich eine solche Photovoltaik-Fassade vor allem bei Neubauten. 

Ihre Montage ist zwar auch bei Altbauten möglich – sollte aber nur im Rahmen einer umfassenden Sanierung durchgeführt werden. Denn für die Integration der PV-Module müssen Teile der bestehenden Fassade entfernt werden, was mit höheren Kosten einhergeht. Und auch hier besteht das Risiko, dass die Dämmung der Wand beschädigt und somit unwirksam wird.

Die Art der Umsetzung beeinflusst, welche Solarmodule dafür verwendet werden können. So stehen für eine Photovoltaik-Fassade verschiedene Modularten zur Auswahl.

Am häufigsten kommen hierbei Dünnschicht-Module zum Einsatz. Denn diese haben gegenüber den bei Dachanlagen üblichen kristallinen Modulen einige Vorteile:

• sind wesentlich flacher und leichter
• erzielen auch bei diffusem Licht noch gute Erträge 
• besitzen formbares Trägermaterial, welches sich auf jede Art von Wandfläche anpassen lässt
• lassen sich vielfältig gestalten (z. B. durch Fotodruck für Werbung nutzbar)
• benötigen aufgrund ihrer Dünne weniger Material und sind somit günstiger
• brauchen keine Hinterlüftung, da bei ihnen nicht die Gefahr einer Überhitzung besteht 
• können aus diesem Grund mit einer Dämmschicht versehen werden

Sie haben jedoch den Nachteil, dass ihr Wirkungsgrad nur bei durchschnittlich 10 % liegt. Es braucht somit eine recht große Fläche, die mit den Dünnschichtmodulen bestückt werden kann, um auf einen rentablen Ertrag zu kommen. Diese findet sich meist nur bei gewerblichen Immobilien wie Industriehallen oder Bürohäusern.

Für die Photovoltaik-Fassade eines Einfamilienhauses wird dagegen häufig auf kristalline Module zurückgegriffen, die über einen weitaus höheren Wirkungsgrad verfügen. Dieser unterscheidet sich je nach gewählter Variante. So kommen polykristalline auf durchschnittlich 15 %. Bei monokristallinen liegt der Durchschnittswert sogar bei 19 %. Als Bestandteil einer Solarfassade sind sie zwar weniger ertragreich als auf dem Dach, sorgen aber auf kleinerer Fläche immer noch für eine bessere Solarstrom-Ausbeute als die Dünnschichtmodule.

Dafür muss es sich dann allerdings um eine Kaltfassade handeln. Denn kristalline Module erwärmen sich bei hoher Sonnenstrahlung recht stark. Um diese Wärme abzuführen, brauchen sie somit eine kontinuierliche Luftzirkulation (= Hinterlüftung). Ohne diese kann es zu einem Hitzestau kommen, der nicht nur den Wirkungsgrad der Module senkt, sondern sie auch schädigen kann.

Soll die PV-Fassade auch ästhetische Ansprüche erfüllen, bieten sich zur Gestaltung folgende Solar-Varianten an:

• SIS (Semiconductor-Insulator-Semiconductor)-Module: Dank einer transparenten Oxidschicht, die entspiegelnd wirkt, kommen die Dünnschichtmodule auf einen Wirkungsgrad von bis zu 20 %. Dessen genauer Wert hängt von der Schichtdicke ab, welche wiederum von der gewählten Farbe bestimmt wird. So ermöglichen es SIS-Zellen, ertragreiche und in der Wunschfarbe strahlende Solarfassaden zu schaffen. 
• Glas-Glas-Module: Ihre Basis können sowohl Dünnschicht- als auch monokristalline Zellen bilden. Indem die einzelnen Zellen im Modul in größerem Abstand zueinander angeordnet werden, lässt sich eine Transparenz von bis zu 50 % erreichen. 
• Bedruckbare Module: Durch die enthaltenen farbigen Modulgläser oder mittels Siebdruckverfahren lässt sich die gesamte Fassade mit einem Bild oder Foto verzieren. Unternehmen können auf diese Weise Solarstrom-Gewinnung mit Werbung verbinden.  
• Flexible Solarfolien: Ihre Dünne und Biegsamkeit ermöglichen es, auch unebene Gebäudeteile wie Erker zum Bestandteil einer Solarfassade zu machen.

Damit eine Solarfassade überhaupt gute Erträge erbringen kann, braucht sie die richtigen Voraussetzungen. Ob die am jeweiligen Standort gegeben sind, sollte vor der Montage anhand einer Simulation überprüft werden. Besonders, wenn Sie die Photovoltaik-Fassade an einem Einfamilienhaus nachrüsten wollen, gibt es ein paar Punkte zu beachten.

So ist für diese vor allem die Ausrichtung ist von entscheidender Bedeutung. Nur an einer nach Süden gerichteten Hauswand lassen sich größere Mengen an Solarstrom gewinnen. Während auf dem Dach auch PV-Module, die gen Osten oder Westen angebracht sind, von Nutzen sein können, sollte an der tiefer gelegenen Fassade die Abweichung von der idealen Himmelsrichtung daher möglichst gering ausfallen.

Denn die tiefere Anbringung der Solarmodule bedeutet nicht nur, dass die Sonnenstrahlen in einem flacheren Winkel auftreffen. Auch Verschattung stellt hier viel häufiger ein Problem dar als bei Dachanlagen. So hindern umstehende Bäume und Gebäude sowie deren lange Schatten die Strahlen daran, die Fassade überhaupt zu erreichen.

Wegen dieser weniger idealen Bedingungen liegen die mit einer Photovoltaik-Fassade erzielbaren Erträge bis zu 30 % unter denen einer gleich großen Dachanlage. Besonders während der Sommermonate können die an der Wand montierten Module nicht mit ihren auf dem Haus thronenden Kollegen mithalten.

Sofern möglich, sollte daher immer zunächst eine Installation von Modulen auf dem Dach erfolgen. Die PV-Fassade eignet sich eher als Ergänzung. Denn damit sie alleine für ausreichende Erträge sorgt, ist eine große Fassadenfläche, die Platz für viele Module bietet, erforderlich. Die Wände von Einfamilienhäusern können damit jedoch meist nicht aufwarten.

Die Simulation kann Ihnen verraten, ob bei Ihrer Solarfassade die Kosten-Nutzen-Rechnung aufgehen würde. Denn deren Investition rentiert sich nur dann, wenn die Ausgaben für Bestandteile und Montage sich nicht erst in ferner Zukunft amortisieren.

So müssen Sie bei einer hinterlüfteten Photovoltaik-Fassade mit Kosten von 400–600 Euro pro m2 rechnen. Dadurch ist sie ungefähr doppelt so teuer wie die Installation einer Dachanlage. Die Integration der Module in die Hauswand eines Altbaus kann sogar mit über 1.000 Euro pro m2 zu Buche schlagen. Wirtschaftlich ist die Nachrüstung einer Warmfassade somit meist eher wenig. 

Bei einem Neubau fallen die Ausgaben geringer aus, da die Entnahme bestehender Fassadenteile entfällt und die PV-Module Putz und Dämmung ersetzen. Wird eine Außenwand von Anfang an als Solarfassade angelegt, betragen die Mehrkosten meist weniger als 20 %.

Förderung kann dabei helfen, sie noch weiter zu senken. So bietet das KfW-Programm 270 zinsgünstige Kredite für Investitionen in Photovoltaik. Dies schließt sogar Batteriespeicher mit ein. Und auch viele Bundesländer und Kommunen bezuschussen Projekte, die für mehr Solarenergie sorgen.

Es lässt sich also festhalten, dass Photovoltaik-Fassaden etliche positive Aspekte mit sich bringen. In Bezug auf die Wirtschaftlichkeit können sie jedoch nicht mit einer klassischen Solaranlage auf dem Dach mithalten und eignen sich daher nur unter bestimmten Umständen.

Wenn aus Ihrer Sicht die Vorteile überwiegen und Sie die Installation von Solarmodulen an der Fassade in Betracht ziehen, sollten Sie sich diesbezüglich von einem Solar-Fachbetrieb beraten lassen. Denn das volle Potenzial einer Fassadenanlage kann nur ausgeschöpft werden, wenn vor Ort die Voraussetzungen stimmen.