Gebäudehülle: Dach- und Fassadenflächen

Grundsätzlich eignen sich alle Flächen der Außenhaut eines Gebäudes zur Installation von Solaranlagen. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um die Dach- und Fassadenflächen. In der Regel steht jedoch nicht die gesamte Fläche der Gebäudehülle zur Solarenergienutzung zur Verfügung. Einschränkungen ergeben sich aus:

  • der Statik des Gebäudes

Zur Anbringung von Solaranlagen auf oder an der Gebäudehülle ist eine ausreichende (Trag-)Lastreserve des Daches und der betroffenen Fassaden nötig. Bei Neubauten ist während der Planung der Gebäude darauf zu achten. Im Bestand können – bei einer nicht ausreichenden Reserve – ggf. Maßnahmen ergriffen werden, die eine Mehrbelastung der Gebäudehülle ermöglichen (Ertüchtigung der Statik).

  • denkmalschutzrechtlichen Belangen

Die Errichtung von Photovoltaikanlagen auf Dächern von denkmalgeschützten Gebäuden sowie im Umfeld von denkmalgeschützten Ensembles[1] kann in der Regel nicht ohne eine vorherige Genehmigung durch die zuständige Denkmalschutzbehörde erfolgen. Die Rechtsprechung hinsichtlich des Denkmalschutzes ist in Deutschland Angelegenheit der Länder und in den jeweiligen Landesgesetzen geregelt.

Allgemein können bei der Planung von Photovoltaikanlagen Handlungsempfehlungen eingehalten werden, die eine Genehmigung der Anlage begünstigen. Diese umfassen im Wesentlichen Aspekte, die darauf abzielen, die Charakteristik des betreffenden Gebäudes möglichst zu erhalten. Kleine oder wenig einsehbare Photovoltaikanlagen sind ebenso dienlich wie die Anpassung der Anlagenkomponenten hinsichtlich Farbe und Oberflächenstruktur, um die Anlage in das Gesamtbild des Gebäudes zu integrieren.[2]

  • den geplanten Öffnungsgraden der einzelnen Hüllflächen

Die Anordnung und Dimensionierung von Fensterflächen, Türen, Toren und sonstigen Öffnungen in den Dach- und Fassadenflächen können die nutzbaren Flächen für konventionell angebrachte Solaranlagen deutlich reduzieren. Bei der gestalterischen Ausarbeitung der Gebäudehüllen ist eine gänzlich offene Fassadengestaltung – also eine komplett verglaste Fassade – zu vermeiden, um Raum für Solaranlagen zu bieten (sofern keine städtebauliche Regelung dagegenspricht). Diese Vorgabe betrifft jene Seite des Gebäudes, die der Sonne zugewandt ist. Alternativ sollten Möglichkeiten wie z.B. fensterintegrierte Solaranlagen oder der Fassade vorgelagerte Verschattungssysteme mit Solarelementen geprüft werden. (Siehe Sommerlicher Wärme- und Sonnenschutz).

Eine entsprechende Regelung des Fassadenöffnungsgrades für das Pfaff-Quartiers ist im Gestaltungshandbuch als Teil der Bebauungsplanung getroffen worden. Eine Verbindlichkeit wurde hier für Festsetzungen, Kauf- oder städtebauliche Verträge geschaffen.

  • Dach- und Fassadenaufbauten sowie sonstigen Baukonstruktionen

Bei der Planung von Dachaufbauten und Fassadenvorsprüngen wie Balkonen, Terrassen oder Staffelgeschossen ist darauf zu achten, diese wenn möglich auf tendenziell nördliche, nordwestliche oder nordöstliche Hüllflächen zu beschränken.

Lichtleit- und Lenksysteme, die auf sonnenzugewandten Seiten installiert werden müssen, können beispielsweise mit semitransparenten PV-Modulen realisiert werden.

Auch sollte auf die Verschattung solarenergetisch nutzbarer Flächen geachtet werden.

  • den verschatteten oder suboptimal[3] ausgerichteten Hüllflächen

Neben den zuvor genannten Einschränkungen können einzelne Hüllflächen auch durch angrenzende Gebäude, Vegetation oder die allgemeine Topografie des Geländes Verschattung erfahren, die eine Solarenergienutzung einschränkt. Daher ist schon bei der allgemeinen Quartiersplanung auf mögliche Verschattungen zu achten. Auch eignet sich in der Regel nicht jede Hüllfläche eines Gebäudes zur Solarenergienutzung. Sonnenabgewandte Flächen können selbstverständlich nicht von aktiver Solarenergienutzung profitieren.

 

Im Rahmen des Arbeitspakets „Maximierung solarer Erträge“ des Projektes EnStadt:Pfaff hat eine Planung der Photovoltaikanlagen mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und Simulationen stattgefunden. Hierbei sind alle Dachflächen sowie eine Vielzahl von Fassaden belegt worden: Flachdächer im Quartier sind mit aufgeständerten Solaranlagen, Sattel- oder Pultdächer mit dachparallelen Solaranlagen simuliert dargestellt worden. Die nach Südwesten und Südosten ausgerichteten Fassaden sind ab dem ersten Geschoss mit Solarmodulen beispielhaft angelegt worden; mit Ausnahme der denkmalgeschützten Bestandsgebäude (siehe Abbildung).

[1] Vgl. §62 LBauO Absatz 1 Satz 2 (d)

[2] (Binder & Leukefeld, 2014)

[3] Suboptimal ausgerichtete Flächen umfassen alle Flächen die tendenziell nach Norden, also auch nach Nordosten oder Nordwesten, ausgerichtet sind.

 

 

 

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