Solarfassade (Fassadenkollektoren)

Wenn das Dach Ihres Hauses als Montageort für die Sonnenkollektoren ungeeignet ist (z.B. Firstrichtung Nord-Süd) oder auch aus archtitektonischen Gründen können die Kollektoren an Hauswänden angebracht werden. Dazu bieten sich Hauswände an, die nach Südwesten, Süden oder Südosten ausgerichtet sind. Diese Montagevariante bedingt ein Kollektorgehäuse als Witterungsschutz und eine korrosionsbeständige und wärmebrückenfreie Tragkonstruktion. Der Kollektor übernimmt auch den Witterungsschutz für die Wand und dient als optisches Gestaltungselement.

Bis zu einem gewissen Grad können Kosten reduziert werden, da die Kosten der konventionellen Fassade wegfallen. Zu unterscheiden ist, ob die Kollektoren hinterlüftet oder ohne Hinterlüftung angebracht sind. Beim fassadenintegrierten Kollektor ohne Hinterlüftung ist die Wärmedämmung der Wand gleichzeitig auch Bestandteil des Sonnenkollektors. Der Sonnenkollektor verbessert dadurch auch die Wärmedämmung der Wand.

Ausrichtung und Solarertrag:

Die sehr steile Aufstellung der Kollektoren (senkrecht oder fast senkrecht, = 90 Grad Neigungswinkel) ergibt einen hohen Kollektorwirkungsgrad im Winterhalbjahr (niederig Sonnenstand, Reflexion durch Schnee, keine Abdeckung durch Schnee) und einen relativ schlechten im Sommerhalbjahr (flacher Einstrahlungswinkel). In Österreich ist die Einstrahlung im Winter bei südausgerichteten senkrechten Kollektoren etwa gleich wie bei 45 geneigten Kollektoren. Durch die Reflexion bei Schneelage und durch die Schneefreiheit des Kollektorfeldes ist der reale Ertrag aber höher.



Bei einer Solaranlage, die zur Warmwasserbereitung installiert wird (also über das ganze Jahr einen guten solaren Deckungsgrad erzielen soll), muss die Kollektorfläche bei senkrechter Aufstellung um etwa 50% erhöht werden, um den gleichen Ertrag zu erhalten wie bei 45 geneigtem Kollektorfeld. Die Montage in der Fassade ist also besonders geeignet für die teilsolare Raumheizung von Gebäuden bei größerer Kollektorfläche. Durch den steilen Aufstellungswinkel wird der sommerlichen Überhitzung der Kollektoren vorgebeugt, da sie ja in dieser Zeit nur für die Warmwasserbereitung verwendet werden.

Bauphysik bei Fassadenkollektoren ohne Hinterlüftung

Es gibt Simulationen (Fassadenintegration von thermischen Sonnenkollektoren ohne Hinterlüftung, Berichte aus Energie- und Umweltforschung des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie, 13/2002) die besagen, dass keine schädliche Kondensation im Bauteil auftreten sollte, wenn gewisse Rahmenbedingungen eingehalten werden. Wichtig ist demnach bei Leichtbauten eine nur leicht wirkende innenliegende Dampfbremse (oder sogar eine diffusionsoffene), damit die Bau- und Materialfeuchte nach innen austrocknen kann. Ein gewisses bauphysikalisches Risiko bleibt jedoch bestehen, da dampfdichte Schichten an der BauteiIaußenseite gegen die allgemeinen planerische Grundregeln verstoßen. Empfehlenswert ist eine Simulation mit lokalen Klimadaten und dem tatsächlichen Wandaufbau. Daraus kann im Einzelfall dann abgeleitet werden, ob der Vorteil des Einbaus ohne Hinterlüftung (reduzierter Wärmeverlust von 60% bis hin zu solaren Gewinne über die Wand) überwiegt.

Planungsrichtlinien

  • Beachten Sie speziell bei fassadenintegrierten Kollektoren die Abschattung durch das Gebäude selbst (z.B. Dachvorsprung oder Vordach), durch Nebengebäude und durch Bepflanzungen vor dem Gebäude. Speziell im Sommer kann durch den Dachüberstand die Solaranlage so verschattet sein, dass der Ertrag nicht für die Warmwasserbereitung ausreicht (verschattete Teile des Kollektors wirken als Kühler im Solekreislauf).
  • Verrohrung und Absorber müssen gegen andere Bauteile (z.B. Holzständer) thermisch getrennt werden, z.B. durch geeigneten (hitzebeständigen) Dämmstoff.
  • Fassadenkollektoren dienen als gestalterisches Element und sind immer im Blickfeld. Achten Sie auf optisch geeignete Gläser für die Abdeckung und bei Klarglas auf einen optisch ansprechenden Absorber. Empfehlenswert ist eine Besichtigung des Kollektors an ausgeführten Gebäuden. Bei Vorort-Montage des Kollektors sollte darauf geachtet werden, dass der Absorber nicht feucht wird, da dies zu Schlieren führen kann. Außerdem sollten alle Öffnungen des Kollektors bereits bei der Montage sorgfältig mit luftdurchlässigem Vlies verschlossen werden, da sonst Insekten in den Kollektor geIangen können, die man nie wieder herausbekommt.
  • Bei der Planung müssen die jeweiligen Brandschutzbestimmungen berücksichtigt werden.

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