Solar- und Photovoltaik-Fassade - Varianten, Kosten, Förderung
Eine Solarfassade besteht aus grossflächig angebrachten Solarmodulen für die Nutzung von Sonnenlicht zur Strom- oder Wärmegewinnung.
Gründe für eine Solarfassade gibt es viele: Wenn Sie besonderen Wert auf Optik legen, Sie im Rahmen einer anstehenden Renovation bei der Fassadenverkleidung sparen möchten oder eine Dach-Anlage nicht möglich ist.
Erfahren Sie im Folgenden mehr über die Solarfassade und die Vorteile und Nachteile. Ausserdem lesen Sie mehr über Kosten und Förderung einer PV-Fassade.
Allgemeines zur Solarfassade
Der wichtigste - und am deutlichsten sichtbare - Unterschied zur herkömmlichen Dach-Solaranlage ist der Neigungswinkel. Die Photovoltaik-Module (PV) werden senkrecht am Gebäude angebracht.
Der Ertrag einer Solarfassade beträgt etwa zwei Drittel im Vergleich zu einer klassischen, schräg angebrachten Aufdach- oder Indach-PV-Anlage bei optimaler Dachausrichtung. Bei flacher Sonneneinstrahlung im Winter ist er höher, sodass Sie Ihren Eigenverbrauch und damit die Effizienz Ihrer Solaranlage optimieren können. Es sollte jedoch besonders gewissenhaft darauf geachtet werden, dass sich die Anlage nicht im Schattenbereich, z. B. eines umstehenden Gebäudes, befindet.
Solarfassade im Altbau
Vorwiegend werden Solarfassaden bewusst für die Gestaltung der Gebäudehülle genutzt. An der Aussenfassade können PV-Module etwa Glas, Metall oder andere Wandelemente ersetzen. Im Altbau ist eine Solar-Fassade besonders sinnvoll bzw. wirtschaftlich, wenn eine Gesamtsanierung ansteht. Im Rahmen der Renovation und speziell einer Fassadendämmung können Sie zwei Investitionen besonders gut verbinden, wenn Sie die Fassade mit Solarmodulen «verkleiden».
Solarfassade im Neubau
Bei Neubauten kann der Architekt sogar die Optik der Fassade an die Solaranlage anpassen oder umgekehrt. Durch sehr individuell gestaltbare Solarmodule kann so eine ganzheitlich harmonische Integration in die Gebäudehülle verwirklicht werden.
Varianten der Solarfassade
Grundsätzlich gilt es zwischen Solarstromfassade und Solarwärmefassade zu unterscheiden. Erstere ist eine Photovoltaikanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie (also Strom). Bei der Solarwärmefassade hingegen wird mittels Solarthermie Wärmeenergie aus dem Sonnenlicht gewonnen. Des Weiteren gibt es Hybridmodule, die sowohl Solarstrom, als auch Solarwärme liefern. Wer nicht die komplette Fassade mit Solarpaneelen ausstatten will, kann massgefertigte Solarmodule an Balkonbrüstungen anbringen lassen und erhält so einen «Energiebalkon».
Zur Einschätzung: Die Solarstromfassade ist deutlich populärer und wird vergleichsweise viel häufiger eingesetzt als die Solarwärmefassade. Letztere führt eher ein Nischendasein und es reicht in vielen Fällen eine nur wenige Quadratmeter grosse Fläche für die Deckung des Wärmebedarfs aus. Sie stellt also eher einen kleineren Fassadenteil als eine wirklich grossflächige Fassade dar. Die Referenz in Zahlen: 1 Kilowatt (kW) Solarkollektor-Leistung benötigt ungefähr 2 m² Fläche, 1 kW Photovoltaik-Spitzenleistung an der Fassade hingegen rund 10 m².
Solarstromfassade
Die Solarstromfassade - auch BIPV genannt (von englisch: building-integrated photovoltaic) - versorgt Ihren Haushalt mit ökologisch gewonnenem Strom. Die Energie aus der Solarstromfassade wird im Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt, der dann genutzt oder weitergegeben werden kann. Um Ertragsspitzen sinnvoll zu nutzen, können Sie die Solarstromfassade mit einem Batteriespeicher kombinieren. So fahren Sie beispielsweise mittags den Stromertrag ein und können ihn abends, wenn die Sonne nicht mehr scheint, wieder abrufen.
Solarwärmefassade
Solarthermiefassaden unterscheiden sich vom Äusseren her hauptsächlich in der Art der Solarpanels. Die häufigsten Module zur Wärmegewinnung durch Sonnenenergie sind Flachkollektoren oder vereinzelt auch Vakuumröhrenkollektoren. In der Regel wird die Solarthermie zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung genutzt.
Die Solarwärmefassade kann im Gegensatz zur Photovoltaikanlage auch an teilverschatteten Flächen noch gute Leistungen erzielen. Da Solarkollektoren ein viel breiteres Spektrum des Sonnenlichts verwerten können als PV-Module, sind die Ertragseinbussen bei Abweichungen vom Optimum ohnehin sehr gering. Ein wesentlicher Nachteil allerdings: Im Gegensatz zur PV-Anlage benötigt eine Solarthermieanlage zwingend einen Energiespeicher.
Ein solcher Solarwärmespeicher macht die Gesamtinvestition vergleichsweise teuer. Solarwärmefassaden werden vegleichsweise sehr selten installiert, in der Praxis werden überwiegend Solarstromfassaden verbaut.
Hybridmodule
Ein Hybridmodul, auch bekannt als Kombimodul, kann sowohl Solarstrom als auch Heizwärme erzeugen. Oft werden dafür die Begriffe «Thermovoltaik» oder «Photothermie» verwendet. Die Kombimodule stellen allerdings eine Lösung aus Kompromissen dar. Der Grund ist evident: Photovoltaik-Module liefern mehr Ertrag bei niedrigeren Temperaturen, die Solarthermie-Kollektoren hingegen benötigen hohe Temperaturen für die effiziente Generierung von Heizwärme.
In der folgenden Gegenüberstellung der Solarmodule beruht die angegebene Nutzleistung auf der Annahme einer senkrechten Anbringung an der Fassade bei wolkenlosem Himmel zur Mittagszeit. Auf dem Hausdach angebracht könnten die Module mehr Ertrag liefern - dort wäre die Nutzleistung etwa 1.5 mal so hoch.
| Anlagentyp | Energieform | Modultyp | Typische maximale Nutzleistung pro Modul* |
|---|---|---|---|
| Solarstromfassade | Strom | Solarmodul (Photovoltaik) | 200 Wp elektrisch |
| Solarwärmefassade | Wärme | Sonnenkollektor (Solarthermie) | 590 W thermisch |
| Hybridmodule | Strom + Wärme | Solarmodul und Kollektor kombiniert (PVT-Modul) | 160 Wp elektrisch + 200 W thermisch |
*) bei einer Fläche von 1.6 m²
Hinweis: Beim Hybridmodul kann sich die Gewichtung der Anteile an der Gesamtleistung abhängig vom konkreten Produkt deutlich verschieben.
Hybridmodule kommen hauptsächlich in Spezialfällen zum Einsatz, in denen es eineen kontinuierlichen Warmwasserbedarf gibt - etwa in Schwimmbädern oder Krankenhäusern. Im privaten Einfamilienhaus ist ihr Einsatz im Grunde nur dann sinnvoll, wenn Sie eine Erdwärmepumpe betreiben und die Systeme kombinieren. In dem Fall speichern Sie vereinfacht gesagt im Sommer Wärme in der Erde, die Sie dann im Winter nutzen können. Bei der Kombination mit anderen Arten von Wärmepumpen können Kosten zum Erreichen der Vorlauftemperatur für die Wassererwärmung eingespart werden.
Vorteile und Nachteile
Wenn Sie Solarmodule an Ihrer Hauswand anbringen, können Sie sie als Designelement für die Gebäudeoptik verwenden. Massgefertigte und farbige Module sind bereits am Markt etabliert, sodass Sie eine Vielzahl an unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten haben.
Im Idealfall kombinieren Sie eine moderne Gebäudeoptik mit einer effizienten Photovoltaikanlage. Dies kann speziell im Altbau sinnvoll sein, wenn Sie das Dach nicht für die Solarmodule nutzen wollen oder können. Die wesentlichen Vorteile und Nachteile einer Solarfassade im Überblick:
Vorteile
Hoher Eigenverbrauch, wenn Wärme elektrisch erzeugt wird
Ertrag im Winter höher durch tiefstehende Sonne
Schnee kann nicht an den Modulen haften, Regen perlt ab
Gleichmässigere Ertragskurve (weniger starke Ertragsspitzen)
Individuelle Gestaltungsmöglichkeiten
Nachteile
Anschaffungskosten deutlich höher als bei Dach-PV (mehr Modulfläche für denselben Ertrag benötigt)
Höhere Montagekosten (im Vergleich zum Dach)
Tipp: Prüfen Sie vor der Installation einer Solarfassade Ihre Gebäudedämmung! Für die Verankerung des Montagesystems der Module müssen Löcher gebohrt werden, die anschliessend fachmännisch abgedichtet werden sollten. Dadurch wird verhindert, dass durch die Bohrlöcher Feuchtigkeit in das Mauerwerk bzw. die Fassade eindringt.
Individuelle Gestaltungsmöglichkeiten
Ein besonderer Vorteil sind die Gestaltungsmöglichkeiten von Solarmodulen. In Puncto Design sind die Möglichkeiten schier unbegrenzt: Massanfertigungen in Trapezform, Einfärbung nach Wahl oder lichtdurchlässige Module mit bis zu 20 % Transparenz und vieles mehr. Es werden sogar Glas-Glas-Module mit integrierter LED-Beleuchtung angeboten, mit diesen Modulen lässt sich die Fassade nachts beleuchten.
Kosten und Förderung
Die Kosten für eine Solarfassade sind vor allem abhängig von der benötigten Fläche und der Qualität bzw. Eigenschaften der Module. Zunächst konzentrieren wir uns auf die Solarstromfassade. Die günstigste Lösung hierfür sind Dünnschicht-Solarmodule mit fixen Abmessungen. Sie kosten etwa CHF 80 pro m², haben aber nur einen Wirkungsgrad von 6 bis 10 %.
Ausserdem sollten sie hinterlüftet werden und sind damit streng genommen keine Fassade im eigentlichen Sinn, sondern eher eine Vorhangfassade. Um den Vorteil der Design-Individualisierung auszuspielen und richtige Fassadenelemente zu haben, sollten Sie auf massgefertigte Module zurückgreifen, die Sie auch in Sachen Farbe nach Ihrem Wunsch anpassen können.
| Solarmodultyp | Wirkungsgrad | Spitzenleistung | Richtpreis pro m² |
|---|---|---|---|
| Dünnschicht-Modul in Standardabmessungen | max. 10 % | 190 Wp | CHF 80 |
| Glas-Folie-Solarmodul (monokristallin) | 15 - 17 % | 300 Wp | CHF 150 |
| Glas-Folie-Solarmodul, massgefertigt (monokristallin) | 15 - 17 % | 300 Wp | CHF 200 |
| Glas-Glas-Solarmodul, massgefertigt, farbig (monokristallin) | 17 - 19 % | 340 Wp | CHF 360 |
Beispielrechnung für eine Solarfassade (Photovoltaik)
In der folgenden Beispiel-Kostenrechnung für eine Solarfassade gehen wir von einem gewünschten Jahresertrag von ungefähr 9'000 kWh aus. Für diesen Ertrag benötigen Sie eine Dach-PV-Anlage mit 10 kWp Spitzenleistung, die aus 60 m² Modulfläche generiert wird.
Weil der Ertrag pro Quadratmeter Modulfläche bei der Solarfassade jedoch geringer ist (70 % - aufgrund des Einstrahlwinkels), werden dort für denselben Ertrag knapp 86 m² Fassadenfläche benötigt, woraus wiederum eine Spitzenleistung von 14 kWp resultiert.
Für eine solche Anlage können Sie letztlich (nach Abzug von Fördermitteln) mit einer Gesamtinvestition von CHF 30'490 rechnen. Das entspricht Mehrkosten in Höhe von gut 50 % im Vergleich zur Dach-Anlage (CHF 20'200).
| Eigenschaften | PV-Fassade | Dach-PV |
|---|---|---|
| Fläche | 86 m² | 60 m² |
| Spitzenleistung | 14 kWp | 10 kWp |
| Jahresertrag | 9'000 kWh | 9'000 kWh |
| Kosten Module (Glas-Folie-Standard-Module) |
CHF 12'900 | CHF 9'000 |
| Kosten Module pro m² | CHF 150 | CHF 150 |
| Wechselrichter | + CHF 5'950 | + CHF 4'250 |
| Steuerung | + CHF 2'500 | + CHF 2'500 |
| Montagesystem | + CHF 3'700 | + CHF 2'250 |
| Einbau / Inbetriebnahme | + CHF 11'600 | + CHF 7'000 |
| Gesamtkosten ohne Erweiterungen | CHF 36'650 | CHF 25'000 |
| Förderung (Einmalvergütung, ab 1.4.2021) | - CHF 6'020 (CHF 700 + 14 x CHF 380) |
- CHF 4'500 (CHF 700 + 10 x CHF 380) |
| Gesamtkosten abzüglich Förderung | CHF 30'630 | CHF 20'500 |
Es bleibt festzuhalten: Für denselben Ertrag benötigen Sie bei der Solarfassade deutlich mehr Modulfläche (nur bei der Eindeckung mit Solarziegeln ist noch mehr nötig). Weil die Kosten einer Dach-PV-Anlage im Vergleich nur etwa zwei Drittel betragen, ist die Amortisationszeit dort entsprechend kürzer.
Kosten für eine Solarthermiefassade
Bei der Kosteneinschätzung für eine Solarthermiefassade muss zunächst geklärt werden, ob sie nur zur Warmwassergewinnung oder zusätzlich zur Heizungsunterstützung genutzt werden soll. In der Beispielrechnung ist jeweils ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 4 Bewohnern und einer vorhandenen Ölheizung berücksichtigt worden.
| Eigenschaften | Solarwärmefassade für Warmwasser | Solarwärmefassade für Warmwasser und Heizungsunterstützung |
|---|---|---|
| Kollektorläche | 6 m² | 10 m² |
| Pufferspeicher | 600 l | 1'000 l |
| Deckung des Bedarfs | 50 % Warmwasser | 50 % Warmwasser + 20-80 % Heizwärme (abhängig u. a. von der Gebäudedämmung) |
| Kosten Technik | CHF 10'500 | CHF 15'000 |
| Kosten Einbau / Inbetriebnahme | CHF 5'500 | CHF 12'500 |
| Gesamtkosten | CHF 16'000 | CHF 27'500 |
Während die PV-Fassade Heizkosten und vor allem Stromkosten senkt, deckt die Solarthermie nur einen Teil der benötigten Wärmeenergiemenge. Mehr über die grundlegende Funktionsweise von Solarthermie lesen Sie auch hier: Solarthermie in der Schweiz.
Förderung für eine Solarfassade
Die Solarstromfassade gehört zu den Photovoltaik-Anlagen, für die Sie in der Schweiz eine Einmal-Förderung in Anspruch nehmen können. Für Anlagen bis 100 kWp kommt dabei nur eine Einmalvergütung für Kleinanlagen (KLEIV) in Frage. Für die Solarwärmefassade stehen in vielen Kantonen Fördermittel im Rahmen der Massnahme M-08 zur Verfügung.
| Aspekt | Solarstromfassade | Solarwärmefassade |
|---|---|---|
| Fördermassnahme | EVS / GREIV / KLEIV | M-08 |
| Verfügbarkeit | Schweizweit | Kantone AI, AR, BE, BL, BS, FR, GL, GR, LU, NW, OW, SG, SH, SO, SZ, TG, UR, VS |
| Weiterführende Informationen | Förderungen für Photovoltaik-Anlagen | Förderungen für Solarthermie-Anlagen |
Empfehlung
Wenn Sie eine Solarfassade unter gestalterischen Gesichtspunkten nutzen wollen, entscheiden Sie sich für die Photovoltaik-Variante. Bei ihr können Sie sinnvoll grosse Wandflächen mit Solarmodulen ausstatten - bei einer Solarwärmefassade hingegen benötigen Sie meist nur wenige Quadratmeter Fläche.
Bei vergleichbarem Ertrag betragen die Mehrkosten für eine PV-Fassade etwa 50 % im Vergleich zur Dach-PV-Anlage (siehe Beispielrechnung oben). Gut zu wissen: Für den optimalen Ertrag Ihrer Solarfassade muss die Gebäudewand nicht exakt nach Süden ausgerichtet sein. Im Gegenteil: Weil der Sonnenstand morgens und abends tiefer ist, sind bei einer Abweichung von 30 Grad nach Osten oder Westen sogar höhere Erträge als bei einer Südausrichtung zu erwarten.
Wenn Sie eine Solarfassade an Ihrem Haus planen, unterstützt Sie Energieheld gern mit der Vermittlung von Profi-Handwerkern und Solarteuren aus Ihrer Region. Alternativ können Sie auch eine fachmännische Energieberatung bekommen.
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