Ein High-Tech-Dach aus Glas, das Strom produziert

Ästhetik und Energiebewusstsein stehen im Vordergrund

Energie / Solarenergie: Moderne Glasarchitektur mit Mehrwert Energiesparen und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie der Sonnenenergie sind en vogue. So ist der zunehmende Einsatz von Photovoltaik im privaten Hausbau logische Konsequenz und vielerorts sichtbar durch die in südliche Himmelsrichtung ausgerichteten Solarmodule auf dem Dach. Diese sind zwar funktional, aber nicht eben ästhetisch für den Gesamteindruck eines Gebäudes. Im badischen Tiefenbronn bei Pforzheim sind ein Architekt und sein Bauherr deshalb einen neuen Weg gegangen. Sie haben auf 60 Quadratmetern Dachfläche Dünnschichtphotovoltaikscheiben der Glaswerke Arnold verbaut. Diese Spezialgläser bilden optisch ein durchsichtiges Netz, das zehn Prozent Tageslicht in den Wohnraum scheinen lässt und gleichzeitig einen (fast) freien Blick in das Gewölk am Himmel erlaubt.

Am Ortsrand von Tiefenbronn ist ein Beispiel dafür entstanden, wie aus einem gewöhnlichen Einfamilienhaus aus den sechziger Jahren mit Satteldach und Kniestock ein architektonisch anspruchsvolles Objekt geworden ist. Dem liegt eine grundsätzliche Renovierung und der Ausbau des alten Dachbodens zu einem modernen Vollgeschoss mit – und das ist der Clou des Gebäudes – einem Dach aus Glasflächen zugrunde. Wo sich einst ein marodes, schlecht isoliertes Ziegeldach befand, bilden jetzt zehn große Glasfelder die eine Hälfte des Daches. Sie geben dem Bauherrn ein völlig neues Raum- und Wohngefühl. Und das liegt insbesondere an der Beschaffenheit der Photovoltaikmodule, jener Glasscheiben, die der Münchner Architekt Florian Jost in seine Umbaupläne aufgenommen hat.

Aufbau der Solardachverglasung

Die Glasflächen bestehen aus Isolierglasscheiben mit einer amorphen Silicium-Dünnschicht, die 50- bis 100-fach dünner ist als ein menschliches Haar. Sie sorgt auf dem Glasträger für eine nahezu konstante Nennleistung bei geringer Temperaturabhängigkeit. Das bedeutet: jeden Tag Strom, auch bei bedecktem Himmel. Die Dünnschichtmodule (Rohmodule von Schott Solar) sind an die Frontscheibe des Isolierglases laminiert. Die Rückseite dieses Verbundes wird durch die Innenscheibe des Isolierglases geschützt. Eine solche Isolierglas-Innenscheibe kann mit beliebigem Glasaufbau, insbesondere als Überkopfverglasung, geliefert werden. Sie wird standardmäßig mit MC Steckern / Buchsen versehen. Die Bemessung der Glasstärke von Außen- und Innenscheibe erfolgt je nach statischen Erfordernissen. Gefertigt werden können die Voltarlux-Isoliergläser in der Größe von bis zu 2.500 mal 1.200 Millimeter (oder 2.450 mal 1.250 Millimeter. Der Glasaufbau beim Einfamilienhaus in Tiefenbronn besteht zudem aus einem Verbund mit Sonnenschutzglas (Solarlux) und einem Schallschutzglas (Akustex), was dazu führt, dass die Glasstärke insgesamt 46 Millimeter beträgt.

Pionierarbeit in dörflichem Kontext

"Da dieses Produkt wie jede Isolierglasscheibe in eine Pfosten- Riegelkonstruktion eingeklemmt wird, war es möglich, eine echte Gebäudeintegration der Photovoltaikelemente zu erreichen. Das prägt die äußere Erscheinung des Gebäudes und fügt es harmonisch in den dörflichen Kontext ein", erklärt Jost. Die Dachfläche in Richtung Süden besteht aus einer Fläche mit Solarzellen, im Norden bestimmen dunkle, flache Ziegeln das Dach. Für die vertikale Fassade unterhalb der Photovoltaikdachfläche entschied sich Jost für einen außenliegenden Sonnenschutz und eine auf ein Minimum reduzierte Senkrecht-Markise. "Die einfache Kubatur des Gebäudes wird vom Ursprungsbau übernommen und steht in einem angemessenen Bezug zu den umliegenden, später entstandenen Mehrfamilienhäusern." Wegen der Ästhetik entschied man sich bei der Tragstruktur für eine Holzkonstruktion aus Industrieleimbindern in sibirischer Lärche, die in einer Reihung auf die Längswände gesetzt wurden. Die Abstände der Binder sind bedingt durch die Elementgrößen der eingelegten Photovoltaikmodule.

Das Leben ist anders, als in einem normalen Haus

Die in großem Umfang Strom erzeugenden Dünnschichtphotovoltaikscheiben sind bei alledem lichtdurchlässig und sorgen so für ein Zusammenspiel von Wohnraum und Außenwelt. Das zeigt sich beispielsweise beim (fast) ungehinderten Blick auf bizarre Wolkenformationen oder im Schattenspiel an den Wänden der Wohnräume, das sich den ganzen Tag über verändert. Insgesamt ist das Leben in diesem Haus anders als in normalen Häusern. Die Bewohner profitieren nicht nur vom energetischen Mehrwert, sondern auch jenem in Architektur und Raumgefühl. Was die klimatischen Verhältnisse unter dem Dach angehen, so wirken die geschlossenen Flächen wie ein filigraner Sonnenschutz. Obwohl nur zehn Prozent des Glasdaches durchsichtig sind, ergibt sich naturgemäß ein höherer Wärmeeintrag (an heißen Tagen bis zu 3 kW), der im Sommer mithilfe von Splitkühlgeräten abgebaut werden kann. Architekt Jost setzt zudem auf eine hohe Luftzirkulation durch kontrollierte Wohnraumlüftung und eine schnell reagierende Heizung und Kühlung (Splitkühlgeräte). Unterflurkonvektoren zur Beheizung an der Fassadenglasseite wirken dem Kaltluftabfall direkt entgegen Ein Wärmetauscher unter dem Dach wärmt im Winter die Luft an, kühlt sie im Sommer leicht ab.

Quelle: lifepr.de