Energie

Schlussendlich wird die Erzeugung der gesamten benötigten Energie über Photovoltaikmodule erfolgen, die oberhalb des Daches der Raumzelle an den aufragenden Zwillingsmasten des Exoskeletts angebracht werden. Die acht großflächigen PV-Module mit einer Gesamtfläche von rund acht Quadratmetern liefern eine maximale Gesamtleistung von 1,6 Kilowattpeak.

Jedes dieser Module wiegt etwa elf Kilogramm. Das Besondere: Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Platzierung an den Zwillingsbalken war es notwendig, zur Reduzierung der Windlast ihre Windangriffsfläche bei Bedarf herunterzufahren – im wahrsten Sinne des Wortes. Damit also bei zu starkem Wind keine Stabilitätsgefahr für das Gebäude entsteht, sind sämtliche Module verschiebbar ausgeführt. Es wurde eine spezielle Unterkonstruktion entwickelt, entlang derer sich die Module bis zu einem bestimmten Fixpunkt absenken; im Anschluss schiebt sich die obere Modulreihe noch weiter nach unten bis vor die untere Reihe. Dem Wind ist dadurch weniger Fläche geboten, gegen das Gebäude zu drücken und etwaige Schäden zu verursachen. Das alles passiert vollautomatisch: Ein Sensor misst dauerhaft die aktuelle Windgeschwindigkeit. Sobald der Wind zu stark wird, übermittelt er diese Information an einen Motor, welcher daraufhin die Module herunterfährt.

Die im Hub eingesetzte Batterie besitzt eine Speicherkapazität von 5,1 Kilowattstunden – eine Größe, die auf den zu erwartenden Ertrag der PV-Anlage abgestimmt ist. Diese Kapazität entspricht verhältnismäßig der Anlage eines typischen Einfamilienhauses: Batterien mit einer Kapazität von etwa zehn Kilowattstundengelten dort als Standard, da diese auch das Laden eines Elektroautos abdecken. Die Batterie des Bauhaus Energy Hubs verwendet Lithium-Eisenphosphat-Zellen, die sich durch eine lange Lebensdauer und ein hohes Maß an Sicherheit auszeichnen. Dank ihres modularen Aufbaus lässt sich die Speicherkapazität der verwendeten Batterie bei Bedarf erweitern. So könnte künftig auf geänderte Anforderungen, etwa Änderungen in der Nutzung, reagiert werden. Aktuell orientiert sich die Aus-legung der Batterie an einer wirtschaftlich sinnvollen Größe – mögliche Erweiterungen sollten stets vor diesem Hintergrund von Kosten und Nutzen geprüft werden.

Ergänzt wird diese aktive Energiegewinnung durch passive solare Zugewinne: Die großzügigen Fensterflächen der nach Süden ausgerichteten Fassade lassen Sonnenstrahlung in das Gebäude und tragen dadurch zur Erwärmung des Innenraums bei. Besonders bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang die zehn Grad aus der Vertikalen geneigte Fassadenstellung – eine entwurfliche Entscheidung, die gezielt auf maximale solare Wärmegewinne abzielt. So kann während der Heizperiode im Winter der Bedarf an elektrischer Energie für die Raumheizung um etwa 20 Prozent gesenkt werden – ein Vorteil, der gerade in dieser kalten Jahreszeit zum Tragen kommt, in der die Stromerträge der PV-Anlage am geringsten ausfallen. Auf diese Weise bleibt der Innenraum auch bei niedriger Solarstrahlung nutzbar und die Effizienz des Gesamtsystems wird gezielt gesteigert.

Eine weitere Besonderheit des Projekts liegt in der Kombination dieser klassischen Photovoltaikanlage mit zusätzlichen, kleinformatigen Solarmodulen, welche direkt in die Glasfassade integriert wurden. Diese sogenannten gebäudeintegrierten Photovoltaikmodule (BIPV) sind zwischen den zwei äußeren Glasscheiben eingeklebt und bilden einen festen Bestandteil der transparenten Fassadenflächen. Insgesamt sind 47 dieser Quadrate mit einer Seitenlänge von 16 Zentimetern verbaut. Zusammengenommen erzielen sie eine zusätzliche Spitzenleistung von 0,2 Kilowattpeak. Durch die Verwendung solcher gebäudeintegrierter Photovoltaikmodule lassen sich auch vertikale Fassaden- und Fensterflächen für die Energiegewinnung einbeziehen – Flächen, die sonst ungenutzt blieben. Gleichzeitig eröffnen solche BIPV-Elemente neue gestalterische Möglichkeiten, da sie einerseits technische Funktionalität erfüllen und zugleich als architektonisches Entwurfselement eingesetzt werden können.