Schweiz Hat Die Nase Vorn

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Energie | Automation | Gebäudetechnik Gute Integration von Solaranlagen auf und an Gebäuden: Schweiz hat die Nase vorn Beim Umbau der Energieversorgung auf neue erneuerbare Energien hinkt die Schweiz weit hinterher. Eine Erhebung der Schweizerischen Energiestiftung SES zeigt, dass sie im EU-Vergleich auf Platz 26 liegt. Nur gerade die Slowakei, Ungarn und Lettland sind grössere Erneuerbare-Muffel. Bei der Integration von Solaranlagen hat die Schweiz indes die Nase vorn, wie unsere Beispiele belegen. W ie Briefmarken seien die Solaranlagen auf die Dächer geklebt, monierten manche Schweizer über die Solaranlagen in Deutschland, als die Photovoltaik ab 2000 mit dem Erneuerbaren-EnergienGesetz dort so richtig in Schwung kam. Das soll hierzulande nicht passieren! Wenn wir genau hinschauen, gibt es auch bei uns da und dort Anlagen, die wir lieber gleich wie- der vergessen. Doch wie unsere Recherchen zeigen: Die Schweiz hat bei den gelungenen und ästhetisch schönen Anlagen die Nase vorn. Sie setzen ein Zeichen für eine nachhaltige Energieversorgung, die sich wunderbar in unsere Kulturlandschaft und Architektur einpasst. Oft werden die Gebäude durch schön integrierte Anlagen sogar noch ästhetisch aufgewertet. Mehrwert für Gebäude und Firmen Neben der nachhaltigen Stromproduktion schaffen Solaranlagen auch Mehrwert für das Gebäude, auf dem sie sich befinden und bei den Firmen, die die Anlagen bauen. Auffällig viele Beispiele in unserer Sammlung stammen von BE Netz, die sich bei der Integration von besonderen Anlagen einen Namen An den beiden Minergie-P-Wohn- und Geschäftsbauten in Zürich wurden an der Südwestfassade sowie auf dem Dach 115 m2 Sonnenkollektoren und 41 kW Photovoltaikmodule integriert. (©Bild: kämpfen für architektur) gemacht hat. Aber auch viele andere Unternehmen haben sich in diesem Bereich spezialisiert, wie Solvatec, an der Fenaco seit Frühling 2015 eine Mehrheitsbeteiligung hält, oder Helion Solar, die dieses Jahr von Alpiq Intec aufgekauft wurde. Die Beispiele zeigen: Das SolarKnow-how macht die Firmen interessant. Zudem sind auch viele kleinere, regionalere Unternehmen im Bereich Integration von Solaranlagen tätig, wie zum Beispiel die Baur&Co aus Säriswil (siehe Interview am Schluss dieses Artikels), ein Dachdecker- und Spenglerunternehmen, das sich mit der Photovoltaik einen Ruf erworben und ein neues Standbein aufgebaut hat: «Auch weil wir auf besonders schön integrierte Anlagen gesetzt haben», erklärt Michael Baur. Umwelt Arena widerlegt Glaubensgrundsatz Die Umwelt Arena Spreitenbach, die von der BE Netz aus Ebikon geplant und gebaut wurde, hat mit ihrer futuristischen Solar-Architektur von Anfang an für Aufsehen gesorgt. Nach den ersten Betriebsjahren ist nun klar: Das Gebäude verblüfft nicht nur durch seine Ästhetik, es stellt auch so manchen Glaubensgrundsatz der Photovoltaik auf den Kopf: Bei der riesigen, gebäudeintegrierten Photovoltaikanlage liefern selbst die nach Norden ausgerichteten Module noch 80 % der Energie der nach Süden orientierten Module. Flächenertrag von 82 Prozent In einer ersten Einschätzung erschienen die nach Norden gerichteten Photovoltaikmodule der Umwelt Arena wegen eines zu geringen Wirkungsgrads als nicht empfehlenswert. Die Simulation zeigte jedoch ein ganz anderes Bild: Für die nach Süden ausgerichteten Flächen wurde ein Ertrag von 90 % im Vergleich zu einer «klassischen», «aufgeständerten» Anlage prognostiziert. Für die nach Norden ausgerichteten Flächen ergab sich immer noch ein berechneter Ertrag von 72 %. Das gesamte Dach der Umwelt Arena erreicht damit einen Flächenertrag von 82 %. Die nachträglichen Messungen bestätigten die Simulation: So wurde für den nicht sehr sonnigen Monat März eine Stromproduktion von 35 570 kWh prognostiziert, gemessen wurden mit 37 652 kWh schliesslich rund 3 % mehr. Diese erstaunlich hohen Werte sind durch die flachen Winkel im oberen Dachbereich und auf eine gute Ausbeute bei Diffuslicht zurückzuführen, die bei der Umwelt Arena gut 50 % des Ertrags ausmacht. Die 55-kW-Solarstromanlage auf diesem Mehrfamilienhaus in Basel zeigt, dass die Architektur durch die Photovoltaik aufgewertet werden kann. (©Bild: Solvatec) 220 Prozent mehr Solarstrom Im Vergleich zu den bisher auf Flachdächern aufgeständerten Solaranlagen erbringt die Umwelt Arena den Beweis, dass diese PVAnlage 220 % mehr Solarstrom liefert – dank optimaler Nutzung der Nordfläche. Die nach Norden ausgerichteten Module machen den tieferen Ertrag durch mehr Fläche wirtschaftlich wieder wett. Statt nur Wirkungsgrade zu betrachten, sollten deshalb Flächeneffizienz und Gesamtstromerzeugung stärker in den Fokus der Planer und Bauherren rücken. Auf den Dächern der Wohngenossenschaft im Langen Loh in Basel wurde eine 76-kW-Anlage gebaut. Photovoltaikanlagen auf weiteren Gebäuden sind in Planung. (©Bild: Solvatec) Farbige Module erobern die Fassaden Orange, grün, blau, grau: Die Fassadenelemente am Kohleturm im Gundeldingerfeld leuchten schon von Weitem. «Dank den farbigen Spezial-Modulen haben wir den Architekten endlich was zu bieten», erklärt Dominik Müller, Geschäftsführer der Solvatec in Basel, «und das Potenzial an den Fassaden ist riesig!» Die Liebe geht über die Farbe! Dank den neuen Gläsern werden Photovoltaikmodule farbig und erobern die Architektur. Im Gundeldingerfeld in Basel ging im März eine 11-kW-Fassadenanlage mit farbigen Modulen ans Netz. Auf der Nordseite leuchten die orangefarbenen Module je nach Lichteinfall golden, auf der Südfassade orange, grau, blau und grün. Die kristallinen Module, die mit farbigen Gläsern bestückt sind, wurden auch auf dem Flachdach in einem Winkel von 10 Grad verbaut, die Leistung dieser Anlage beträgt 12,8 kW. «Wir BE Netz baute für die ADEV Energiegenossenschaft die erste Anlage auf einem denkmalgeschützten Gebäude (Kantonsschule Hottingen) mit 97 kW. (Bild: BE Netz) Eine 95-kW-Photovoltaikanlage versorgt das Schloss Meggenhorn seit 1993 mit Strom von der Sonne. (Bild: BE Netz) Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2015 17 Die Besonderheit der neu gebauten Scheune in Mauensee ist die nach Süden und Norden ausgerichtete 228-kW-Photovoltaikanlage. (Bild: BE Netz) Die Kollektoranlage der Ernst Schweizer AG auf den Gebäuden der Dr. Stephan à Porta-Stiftung an der Eichenbühlstrasse in Zürich unterstützt die Heizung mit Solarenergie. (Bild: Ernst Schweizer AG) haben die Module mit unseren Gläsern – eine Entwicklung eines Spin-off der EPFL – in Deutschland von der Firma Antec fertigen lassen, genau nach Mass für diese Fassadenanlage, damit sie perfekt passen», erklärt der Solarfachmann. «Und das Echo ist grossartig. Wir sind bereits an weiteren Fassadenprojekten, eines mit farbigen Modulen, ein anderes mit schwarzen.» Nicht nur die neuen Gestaltungsmöglichkeiten aufgrund der Farben kurbeln den Markt an, sondern auch die Fertigung nach Mass. Für ein neues Projekt an einem 80 Meter hohen Büroturm im Zentrum von Basel sind schwarze Module mit teilweise über 3 m Länge vorgesehen. Die farbigen CIS-Module ermöglichen je nach Ausrichtung einen Stromertrag von 20 bis 70 kWh/m2, schwarze Module sogar 50 % mehr. An der PV-Tagung Mitte März wurden nun auch weisse PV-Module vorgestellt (siehe www.solaxess.ch). Schweizer Pionierarbeit Die PV-Anlage der Umwelt Arena liefert dank optimaler Nutzung der gesamten Dachfläche beträchtlich mehr Solarstrom als eine Flachdach-Anlage auf einem vergleichbar grossen Gebäude. (©Bild: Umwelt Arena) 33 mit Solrif gerahmte Photovoltaikmodule mit einer Leistung von 7,6 kW und 14,6 m2 unverglaste Kollektoren der Walliser Firma Energie Solaire liegen auf dem nach Süd-West ausgerichteten Satteldach. Ein Kachelofen bildet das Herzstück der Heizung des Minergie-A Hauses. (©Bild: Ernst Schweizer AG) 18 Dominik Müller glaubt, dass gerade in der Schweiz viel Potenzial besteht, neue Produkte für die Fassade zu entwickeln: «Hier können wir Pionierarbeit leisten!» Denn in kaum einem Land sei die Dichte an Firmen, die in diesem Bereich forschten, so gross. Zudem haben die Schweizer hohe Anforderungen an die Ästhetik, also können besonders ästhetische Lösungen entwickelt werden. Die ästhetische Integration von Photovoltaik war übrigens in der Schweiz schon seit den 1980er-Jahren ein Thema, während diese zum Beispiel in Deutschland nie so viel Gewicht hatte. Eins ist sicher, wie die Auswahl unserer Solaranlagen zeigt: Mit den richtigen Photovoltaikmodulen oder Solarwärme-Kollektoren und einer schönen Integration wird fast jede Anlage für das Gebäude nicht nur energetisch, sondern auch architektonisch zum Mehrwert. Mit den neuen Möglichkeiten ergeben sich auch ganz neue Situationen, Erkenntnisse und Erfahrungen: Extra 7/2015 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Um den Charakter einer neu gebauten Scheune in Mauensee beizubehalten, also aus ästhetischen Gründen, wurde die ganze Dachfläche mit rund 1500 m2 Solarmodulen eingedeckt. Die 228-kW-Photovoltaik-Anlage ist also je zur Hälfte nach Süden und Norden ausgerichtet. Wegen der unterschiedlich ausgerichteten Teilflächen ist die effektive maximale Momentanleistung (max. 150 kVA) tiefer als die theoretische Nennleistung. Das Beispiel zeigt, dass man im konkreten Fall mit unterschiedlich ausgerichteten Teilflächen differenzieren muss zwischen installierter Nennleistung (Summe der Peak-Modulleistungen) und der effektiv tieferen maximal möglichen Einspeiseleistung, die massgebend ist für eine allfällig notwendige Verstärkung der Anschlussleitung. Sahnehäubchen Photovoltaikanlage «Photovoltaikanlagen sind heute chic geworden», erklärt Michael Baur, Geschäftsleiter der Baur&Co in Säriswil. Das Dachdecker- und Spenglerunternehmen hat mit seinen Photovoltaikanlagen auch schon einen Norman Foster Award gewonnen. «Die schöne Integration ist uns immer am Herzen gelegen», erklärt er im Gespräch: Seit wann gibt es die Baur&Co? Michael Baur: Mein Urgrossvater hat das Unternehmen 1913 in Säriswil bei Bern gegründet. Er hat Dächer noch mit Schindeln gedeckt, wir bauen immer häufiger Photovoltaikdächer. Wir machen immer weniger Dächer ohne Photovoltaik, sie ist sozusagen das Sahnehäubchen unserer Arbeit. Und oft gibt der Bau einer Photovoltaikanlage auch den Ausschlag, dass ein Hausbesitzer das Dach als Ganzes neu betrachtet. Manche Sanierungen werden so früher ausgelöst. Neben der schönen Integration sind wir darauf bedacht, das ganze Dach so zu sanieren, dass es auch 30 Jahre hält. Denn die Solaranlage wird ja auch so lange funktionieren. Ô Energie | Automation | Gebäudetechnik Michael Baur lehrt bereits die nächste Generation im Familienbetrieb an. (©Bild: Baur AG) Ist es denn immer möglich, die Dachsanierung auch mitanzupreisen, denn Sie möchten ja Ziegel und Photovoltaikmodule verkaufen? Michael Baur: Wer sein Dach saniert und auch in die Dämmung investiert, der hat daraus ja auch einen Mehrwert. Manchmal braucht es ganz einfach Zeit: So gibt es Kunden, die kommen erst ein, zwei Jahre nach dem Beratungsgespräch zu uns zurück und sagen: So, jetzt machen wir das Dach! Inwiefern hat sich die Photovoltaik auf Ihr Unternehmen ausgewirkt? Sie hat sich vor allem auf unsere Personalstruktur ausgewirkt. Da wir uns mit schön integrierten Pho- tovoltaikanlagen einen Namen gemacht haben, sind gute Mitarbeiter zu uns gekommen, die wir sonst nicht hätten. Wir brauchen jedoch nicht den absoluten Spezialisten, sondern Mitarbeiter, die den Blick fürs ganze Dach haben. Zudem haben wir einen Projektleiter Solarmontage ausbilden lassen. Er war in der Pilotklasse der Ausbildung, solche Sachen machen Freude! Wir haben auch einen Elektroingenieur angestellt, der seit 20 Jahren Erfahrung mit Photovoltaik hat, sowie einen Elektroniker. Warum haben Sie sich als Unternehmen auf die Photovoltaik eingelassen? Das ist schwer zu sagen. Wir haben uns für das Thema interessiert, wussten aber nicht, wie wir es angehen sollten. Vor siebeneinhalb Jahren wollte es dann der Zufall, dass ein Kunde und Freund von uns eine Photovoltaikanlage realisieren wollte. So haben wir unsere erste Anlage gebaut. Dass wir heute da stehen, wo wir sind, hat sicher auch mit einer gewissen Hartnäckigkeit zu tun: Ich habe mit der Denkmalpflege und dem Kanton einige Meinungsunterschiede bereinigt. Sodass der kantonale Denkmalpfleger auch schon bei mir angerufen und nach Fotos von schön integrierten Anlagen gefragt hat, die er den Politikern als Vorzeigeanlagen präsentieren wollte. Es war auch unser Glück, dass wir von Anfang an auf besondere Anlagen gesetzt haben. Wie sieht es mit Kollektoren aus? Kollektoranlagen für direkte Solarwärme-Nutzung realisieren wir nur sehr wenige und auch dann nur in Zusammenarbeit mit einem Heizfachmann. Bei der Photovoltaik können wir alles aus einer Hand liefern. Wie gross ist der Anteil der Photovoltaik in Ihrem Unternehmen? Das werden zwischen 20 und 30 % sein. Wir haben auch ein Partnernetz, das wir mit Know-how und Komponenten beliefern. Ô Auf der Süd- und Südostseite des Justinushauses in Zürich sind 70 m2 unverglaste Kollektoren des Walliser Produzenten Energie Solaire installiert. Sie liefern Wärme für die Wärmepumpe und laden die Erdsonden im Sommer wieder auf. Dank Wärmedämmung und kontrollierter Lüftung erreicht das Haus den Minergie-Standard. (©Bild: kämpfen für architektur) Seit der Dachsanierung im Herbst 2012 ziert eine vorbildlich integrierte ganzflächige monokristalline 65-kW-Photovoltaikanlage das Dach der 50-jährigen katholischen Kirche Heiden. (©Bild: Solaragentur) Mit der Sanierung des 30-jährigen Hauptsitzes in Flums in ein Plusenergiehaus setzt Flumroc ein Zeichen für Nachhaltigkeit, auch mit der fassadenintegrierten Photovoltaikanlage. (Bild: Flumroc) 7,7 m2 Solarkollektoren, ein Specksteinofen und 3,45 kW Photovoltaikmodule, das sind die drei Schlüssel zur erneuerbaren Energieversorgung des Berghauses Auerhahn auf 1450 m ü.M. in Braunwald. (©Bild: Ernst Schweizer AG) 22 Inwiefern haben sich die Arbeitsabläufe dadurch verändert? Michael Baur: Die haben sich durch die Photovoltaik nur wenig geändert, wir haben einfach ein weiteres Material. Den Elektroingenieur und den Elektroniker, die neben der Planung Gesuche bearbeiten, haben wir aber eigens für die Photovoltaik angestellt. Führen Sie nur bereits geplante Anlagen aus oder kann man bei Ihnen auch eine Anlage in Auftrag geben? Wir entwickeln die Projekte von A–Z mit unseren Kunden. Er erklärt uns seine Bedürfnisse und wir entwickeln gemeinsam mit ihm die Lösung. Welches sind Ihre Lieblingsprojekte? Da gibt es sicher mehrere, aber das Einfamilienhaus im Innerberg, das mit dem Norman Foster Award ausgezeichnet wurde, auf das sind wir schon besonders stolz (siehe Foto Seite 23). Wir haben insgesamt rund 250 Anlagen gebaut, manchmal ist auch die Grösse ein Merkmal. Unsere grösste ist eine 400kW-Anlage in Noréaz auf einem Bauernhof. Wird sich der Boom abflachen, sprich, werden Sie wieder mehr Ziegel verlegen? Wir merken, dass sich der Markt verlagert, die grösseren Projekte über 200 Quadratmeter werden weniger, insbesondere bei den Landwirtschaftsanlagen. Bei einer Sanierung gehört aber mittlerweile ganz selbstverständlich eine Photovoltaikanlage dazu, das ist deutlich zu spüren. Dass die Aufträge dadurch an Umfang zunehmen, hält uns auf Trab. Auch wenn die installierte Leistung pro Anlage sicher etwas zurückgeht, steigt die Anzahl der Anlagen. Die Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie UREK des Ständerats, kurz UREK-S, will die KEV-Abgabe kaum erhöhen, was ist Ihr persönlicher Wunsch an die Politik? Was für uns wünschenswert wäre, ist vor allem Konstanz. Dass Extra 7/2015 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik die Einmalvergütung dieses Jahr gleich zweimal um je 20 % gekürzt wird, das ist sehr schade für den Markt, da wurde meiner Meinung nach zu stark eingegriffen. Ein Aussetzen aufgrund der fehlenden Finanzierung der KEV, das uns vielleicht ein Loch von zwei Jahren beschert, wäre auch für den Markt bedauernswert, den wir aufgebaut haben. Wie wird wie Baur&Co aussehen, wenn die nächste Generation am Ruder ist? Das ist schwer zu sagen, welche Ideen unsere Nachfolger haben werden! Konstanz und Innovation werden das Familienunternehmen weiterbringen. Im Moment sieht es nicht danach aus, dass die Ziegel als alleinige Dachbedeckung zurückkommen. Da man heute die Sonne besser nutzen möchte, sind auch die Flachdächer etwas zurückgegangen. Und die drastisch gesunkenen Preise der Module haben dazu geführt, dass immer mehr von Ost bis West gebaut wird, was es auch braucht, wenn wir den Solarstromanteil erhöhen wollen. Wenn ich mit Kunden rede, höre ich doch ab und zu das Argument, dass eine Photovoltaikanlage wohl dazu gehöre: Vor zehn Jahren haben nur Grüne sie bauen lassen, heute sind sie chic und eine Art Statussymbol. Mit unserer Pionierarbeit haben wir sicher auch einen Teil dazu beigetragen. ■ Infos Autorin: Anita Niederhäusern www.baurdach.ch www.benetz.ch www.helion-solar.ch www.schweizer-metallbau.ch www.solaragentur.ch www.solaxess.ch www.solvatec.ch www.umweltarena.ch Energie | Automation | Gebäudetechnik Die Firma Baur & Co. hat für eine ästhetische Integration gesorgt (siehe auch Interview). Die Kollektoranlage wurde teilweise unter den Naturschieferplatten montiert. (©Bild: Solaragentur) Dieses Berner Haus ist im kantonalen Bauinventar mit der höchsten Schutzstufe aufgeführt. Trotzdem konnten auf dem Dach eine 3-kW-Photovoltaikanlage sowie eine Kollektoranlage gebaut werden. (©Bild: Solaragentur) Auf dem verwinkelten Dach des Steghofs installierte BE Netz eine dachintegrierte 96-kWPhotovoltaikanlage. Der Dachzugang befindet sich mitten in der Anlage. (Bild: BE Netz) Die ADEV Energiegenossenschaft baute auf dem Dach der Xaver Meyer AG in Villmergen eine 1-MW-Anlage, in Sichtweite zur 2.9-MW-ADEVAnlage Ferrowohlen, der grössten integrierten Photovoltaikanlage der Schweiz. (Bild: ADEV) Sanierung eines Einfamilienhauses in Innerberg BE bis zum Minergie-P-Standard: 15 kW Solarzellen im unteren Teil des Dachs und oben 10,8 m2 Kollektoren. (©Bild: Solarpreis) Auf einem bestehenden Mehrfamilienhaus in der Luzerner Neustadt wird das Potenzial des Holzbaus in Kombination mit Photovoltaik für die urbane Verdichtung demonstriert. (Bild: BE Netz) Kohleturm Basel: Die farbigen CIS-Module ermöglichen je nach Ausrichtung einen Stromertrag von 20–70 kWh/m2a, schwarze Module sogar 50 % mehr. (©Bild: Solvatec) Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2015 23