März 2022
3D-Schmelzglas in der Solarfassade
Energie
Das neue Gebäude des Amtes für Umwelt und Energie ist das geworden, was es heute braucht: ein modernes, nachhaltiges Gebäude, das sich selbst mit Solarstrom versorgt. Dabei ist das solare Geheimnis alles andere als offensichtlich – dank intelligenter Architektur und neuester Solartechnologie.
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Energie
3D-Schmelzglas in der Solarfassade
Das neue Gebäude des Amtes für Umwelt und Energie ist das geworden, was es heute braucht: ein modernes, nachhaltiges Gebäude, das sich selbst mit Solarstrom versorgt. Dabei ist das solare Geheimnis alles andere als offensichtlich – dank intelligenter Architektur und neuester Solartechnologie.
Nicht selten wird beim Stichwort «Solar» an rechteckige, unästhetisch blaue Gebilde gedacht. Dass dies längst der Vergangenheit angehört, zeigt der Schweizer Solarhersteller Megasol Energie AG am Beispiel des neuen Gebäudes des Amtes für Umwelt und Energie in Basel.
Eine der Anforderungen an den Neubau war, dass er sich mittels ästhetischer Solarfassade selbst mit Strom versorgen kann. Für das Gesamtprojekt wurde ein Wettbewerb lanciert – es gewann im Jahr 2013 das Basler Architekturbüro jessenvollenweider. Dessen Gestaltungsvorschlag sollte dem Neubau mit golden schimmernden Solarzellen eine ganz besondere Optik verleihen. Der Volksentscheid von 2016 ermöglichte den Bau des nachhaltigen Gebäudes. Am 1. November in diesem Jahr wurde das Gebäude eröffnet.
Entwicklungen mit Weitblick
Aufgrund der erforderlichen Volksabstimmung kamen die zuerst angedachten goldenen Solarzellen in die Jahre. Mittlerweile waren auf dem Markt deutlich effizientere Solarzellen zu finden. Doch Solarzellen mit goldener Optik wurden keine mehr hergestellt. Deshalb wurde die ursprünglich geplante Gestaltung komplett überarbeitet und der Weg für die stärksten kommerziell verfügbaren Solarzellen frei gemacht. In diesem Prozess kam ein Material ins Spiel, das bisher noch nie für Solarpanels eingesetzt wurde: 3D-Schmelzglas. «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 waren dabei der entscheidende Faktor», erklärt Sven Kowalewsky, Geschäftsleitungsmitglied beim Architekturbüro jessenvollenweider in Basel.
Die Solarpanels, die nun die Aussenhaut des AUE-Gebäudes bilden, sind denn auch nicht nur im Kanton Basel-Stadt, sondern weltweit einzigartig. Von weitem betrachtet, erscheint das Gebäude in goldenem Glanz. Wer näher tritt, stellt fest, dass mehr dahintersteckt. Zum einen entsteht der goldene Schimmer durch Tausende von in die Solarpanels eingelassenen Punkten. Zum anderen offenbart sich in den Solarpanels eine dreidimensionale Haptik.
«Wir haben diese Solarpanels 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 der Megasol Energie AG.
Für Sven Kowalewsky ist diese enge Zusammenarbeit ein Zukunftsmodell. Er hält fest: «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.»
«Standardprozesse und Standardrezepturen sind für flache Gläser konzipiert und können solche Abweichungen nicht aufnehmen, insbesondere in der Lamination nicht.»
Bewährter Aufbau, spezialisierte Verfahren
Die eingesetzten Solarpanels bestehen grundsätzlich aus Rückglas, Verkapselungs-Layer, Solarzellen, einem erneuten Verkapselungs-Layer und aus dem 3D-Frontglas. Diese Komponenten werden in einem Laminator zu einer Einheit «verbacken».
Reist erklärt, dass jedes Solarpanel, das spezifisch für ein Projekt entwickelt wird, Anpassungen oder sogar Neuentwicklungen der Produktionsprozesse benötigt. Das beim Projekt AUE eingesetzte 3D-Schmelzglas weist sowohl auf der Vorder- wie auch der Rückseite eine dreidimensionale Struktur auf.
«Standardprozesse und Standardrezepturen sind für flache Gläser konzipiert und können solche Abweichungen nicht aufnehmen, insbesondere in der Lamination nicht», führt Reist weiter aus. Die Lamination ist ein empfindliches Verfahren: Kleinste Abweichungen in Temperatur, Druck, Durchlaufzeit oder Materialbeschaffenheit führen zu unerwünschten Ergebnissen. Wie sich zeigte, konnte nur das Schweizer Unternehmen, das auch in der Schweiz produziert, diese schwierigen Anforderungen bewältigen.
Megasol enwickelte ein auf 3D-Schmelzgläser angepasstes Verfahren mit entsprechenden Laminationsrezepturen (Temperatur, Druck, Durchlaufzeit). Dieses Verfahren entscheidet über Qualität, Leistung und Langlebigkeit der Solarmodule. «Daher gehören solche Rezepturen zum Betriebsgeheimnis und sind so etwas wie der Stein der Weisen in der Solarpanel-Produktion», kommentiert Reist schmunzelnd.
Winterstrom aus der Fassade
Das neue Gebäude ist 25 Meter hoch und komplett in eine Solarfassade gehüllt – 1140 m 2 insgesamt. Das sorgt nicht nur für eine homogene Optik, sondern auch für sehr gute Stromerträge. Die Gesamtleistung beläuft sich auf rund 163 kWp. So kann sich das Gebäude mit dem eigenen Strom versorgen und teils Überschüsse in das Stromnetz abgeben.
«Auch im Winter sind die solaren Erträge sehr hoch und entsprechend wertvoll», führt Michael Reist aus. 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.» ■
