Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Barrieren und Chancen am Weg zum Mainstream

21 05 2010

Das ist alles kein Problem – die Technologien sind ja da.” Nicht selten habe ich dieses Argument bei Veranstaltungen, in Medien oder in Gesprächsrunden gehört, als es darum ging, die Energiewende – also den Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energiequellen – zu erklären. Auch der Einstieg in den Film “Die vierte Energierevolution. Energy Autonomy” mit Hermann Scheer ist nicht unähnlich. Scheer ist im Taxi in Los Angeles unterwegs und erläutert, dass all diese Glasfassaden völlig verfehlterweise keine Photovoltaik-Zellen integriert hätten. Prinzipiell stimmt das auch. Es mangelt weder an erneuerbaren Energieformen noch an Technologen zu ihrer energiewirtschaftlichen Nutzung. Und auch ich bin der Meinung, dass es Ziel sein muss, zu 100% von der fossilen Energiewirtschaft auf solare Energie umzusteigen. Aber dennoch: manche unterschätzen die Komplexität und den Aufwand, den es braucht, um neue Technologien in die jeweilige Kultur zu integrieren. Die sog. Energiewende ist letztlich eine Energiekulturrevolution.

Ein Projekt, das diesbezüglich wertvolles geleistet hat, wurde in den vergangenen zwei Jahren zum Thema gebäudeintegrierte Photovoltaik abgewickelt. Es ging um den “Technologietransfer zur Markteinführung multifunktionaler photovoltaischer Solarfassaden” und wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie im Rahmen des Impulsprogramms Nachhaltig Wirtschaften durchgeführt. Die Projektleitung hatte HEI Consulting inne. Ergebnis ist u.a. die informative Service-Website solarfassade.info, die schon seit vergangenem Jahr online ist. Der Projektbericht ist in dieser Projektbeschreibung zu finden.

Wesentliches Ziel des Projekts war es, den Wissensstand jener Personen und Institutionen, die an der Umsetzung künftiger Projekte mit gebäudeintegrierter Photovoltaik (GIPV) beteiligt sein werden, deutlich anzuheben, Interesse an dieser neuen technologischen Lösung zu stimulieren und mittelfristig einen entscheidenden Beitrag zur vermehrten Anwendung von GIPV in Österreich zu leisten. Es geht auch darum, Sicherheit im Einsatz dieser vergleichsweise jungen Technologie zu geben. Meines Erachtens eminent wichtig, weil neuen Technologien tendentiell meist mit Unsicherheit bzw. Skepsis begegnet wird.
Dafür war es jedoch wichtig, zu Beginn des Projektes die Hemmnisse kennen zu lernen, die bislang für potentielle Zielgruppen bei der Anwendung von GIPV relevant waren. In diesem Bereich war ich Teil des Projektteams.

Vorweg: Die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) gilt als eine der solaren Zukunftsanwendungen und ist durch eine enorme dynamische Entwicklung gekennzeichnet. Der weltweite Markt für GIPV wird laut Prognosen von derzeit (2008) 1,1 Milliarden Euro bis 2016 auf rund 5,8 Milliarden Euro ansteigen. Auch Österreich verfügt über ein enormes Flächenpotential; aktuell werden jedoch weniger als 0,001% (ca. 7.000 m²) dieser Flächen für GIPV genutzt.
Der Vorteil liegt nicht nur in der Stromproduktion durch die Fassade, sondern auch durch unterschiedliche Funktionen wie etwa dem Sonnenschutz. Trotz dieser Multifunktionalität und eines internationalen Photovoltaik-Booms konnte sich GIPV am österreichischen Markt noch nicht durchsetzen. Der Marktanteil von GIPV ist noch gering. Die Investitionskosten für eine GIPV-Fassade ist natürlich höher als bei konventionellen Fassaden, jedoch insbesondere bei repräsentativen (meist gewerblichen) Projekten etwa mit Natursteinfassaden absolut wettbewerbsfähig. Aber auch hier hängt die Wirtschaftlichkeit von enorm vielen Faktoren ab.

Wer baukulturell Innovationen forcieren will, braucht nicht nur eine Gruppe als Bündnispartner, etwa Architekten dazu. Es geht darum, vom Auftraggeber bis zum umsetzenden Baugewerbe alle Teile mit der neuen Technologie zu konfrontieren, idealerweise zu überzeugen und das notwendige, teils komplexe Know-How zu vermitteln.

Daher war es wichtig, in Erfahrung zu bringen, wo die Akteure die Barrieren sehen. Im Rahmen des Projekts wurde mit Online-Befragungsmethoden und Experteninterviews wertvolle Eindrücke und Meinungen eingeholt haben.
Es sind eine Vielzahl an Bedenken geäußert worden, insb. was die Wirtschaftlichkeit bzw. Kosten, Konstruktionsfragen oderr die Netzeinspeisung betrifft. Zugleich werden der Technologie gute Perspektiven eingeräumt. Als Kernproblem stellt sich aber raus, dass die einzelnen Schnittstellen bei Bauprojekten schlicht zu wenig wissen. Und genau diese Komplexität wird oft unterschätzt. Der in die Baukultur greifende Wandel braucht viel Zeit und Anstrengungen, weil das Wissen darüber eben auf alle Ebenen verankert werden muss. Es gibt kaum mühsameres als Schnittstellenprobleme bei Bauprojekten. Und das Interesse ist nicht auf allen Ebenen entsprechend hoch (Anmerkung: sonst würde man in Österreich häufig anders bauen)

Projekte und Websites wie Solarfassade.info können dazu beitragen, dass dieses Wissen sickert und Fragen beantwortet werden können. Der Stimulus, sich damit auseinander zu setzen, muss aber noch von woanders kommen. Von der Politik durch längerfristig kalkulierbare Förderungsinstrumente, durch das Wissen um steigende Energiepreise, welche die Kalkulationsgrundlagen massiv beeinflussen, durch Promotoren (also vertrauenswürdige öffentliche Akteure, die eine Technologie promoten), weitere Best-Practice Beispiele und umfangreiche Informationsaktivitäten auf allen (!) Ebenen.
Es passiert auf Expertenebene und zur Wissensvermittlung eigentlich recht viel in Österreich (siehe z.B. Nachhaltig Wirtschaften) Aber bis komplexe, prozess- und nicht nur produktorientierte Innovation Mainstream wird, braucht es auch Zeit und viele Faktoren, die mitspielen.

Hier auch noch ein Beispiel (oben zu sehen, die Fassade des Power Tower der Energie AG in Linz). Das Hotel Stadthalle in Wien, das generell zum ökologischen Vorzeigeprojekt geworden ist. (siehe auch Standard-Artikel)

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hei solar light: design + innovation made in Vienna

2 10 2008

Wer meint, dass die Photovoltaik eine Technologie sei, die ausschließlich Unternehmen im Ausland zum Erfolg verhilft, liegt total falsch. Firmen wie der Wechselrichter-Erzeuger Fronius oder Solon Hilber beweisen das seit vielen Jahren.

Vergangenen Dienstag war ich bei der Klimafonds-Präsentation einer neuer Innovation im Photovoltaikbereich aus Österreich: hei solar light™ ist eine netzunabhängige, autarke Solarleuchte, die keinen Stromanschluss benötigt und ausschließlich durch Sonnenenergie betrieben wird. Entwickelt wurde das Produkt von HEI, einem Unternehmen aus Wien, das ua. bei gebäudeintegrierten Solarfassaden mit erstaunlichen Produktinnovationen für Furore gesorgt hat. Aber zurück zur Solarleuchte:

Vieles spricht für diese Neuentwicklung. Der Strom aus Sonnenenergie ist kostenlos, die Leuchte braucht keine Erdarbeiten für Zuleitungen oder Straßenquerungen, keine Kabelverlegungen, keine externe Stromversorgung, sie bietet Allwettertauglichkeit und ist aufgrund hochwertiger , langlebiger Komponenten wartungsarm (im Gegensatz zu manch solaren Gimmicks) und last but not least: LED´s ziehen keine Insekten an (genau, das Problem kennen wir alle!)

Die Leuchte wirkt ideal für viele Anwendungen im privaten und öffentlichen Raum. Und genau deshalb wird sie jetzt breit getestet. Der Klimafonds finanziert ein Projekt, in dem in 50 Klimabündnisgemeinden unterschiedliche Erfahrungen mit der neuen Solarleuchte gesammelt werden. Die Referenz wird für die Entwicklung und letztlich Marktdurchdringung entscheidend sein. Ein kritisches Thema derzeit ist z.B. noch die Beleuchtungsstärke, die für gewisse Anwendungen im öffentlichen Raum nicht ausreicht.

Was mir an dem Projekt so gut gefällt, ist die Kombination aus technologischer Innovation und Design. Ein Schlüssel für nachhaltige Produkte, der immer noch unterschätzt wird. Die Brücke zwischen Innovatoren, Energietechnologien und z.B. der produktorientierten Kreativwirtschaft wird zu selten geschlagen; das Potential ist enorm. Mit HEI hat beispielsweise das Wiener Industriedesign-Büro GP designpartners aus Wien kooperiert.

Nun, wie funktioniert die Solarleuchte: Der Clou ist das völlig neuartige Photovoltaik-Element in Rohrform. Dazu werden hocheffiziente Photovoltaik-Zellen in ein gehärtetes Glasrohr eingebracht. Die senkrechte Orientierung des PV-Moduls und die allseitige Anordnung der PV-Zellen sorgt für Wintertauglichkeit.

Eine speziell dafür entwickelte LED-Technologie ermöglicht individuelle, an den Standort angepasste Lichtgestaltung. Gespeichert wird die Sonnenenergie in einem in die Leuchte integrierten Solarakku. Ausgeklügelte Elektronik überwacht den Ladezustand des Energiespeichers, sodaß die Beleuchtungsstärke adaptiert werden kann und sich am Bedarf orientiert (z.B. bei Schlechtwetter)

Wenn die zuverlässige Ganzjahrestauglichkeit der Leuchte erwiesen ist, wird sie zur echten Alternative für Straßen-, Platz- oder Gehwegbeleuchtung – und das völlig autark und ganz ohne Stromanschluss.

Weitere Informationen gibt´s auf der Website von HEI.






Von der visionären Idee zur Realität: das Biomassekraftwerk in Wien

5 08 2008

Der Ursprung der Projektgeschichte liegt eine Weile zurück.

Es war im Jahr 2000, als erstmals in kleinen Zimmer des Klubobmanns der Grünen im Rathaus, Christoph Chorherr, die Idee eines Biomassekraftwerks für Wien angedacht wurde. Biomasse? In Wien? Für viele eine verrückte Idee. Als damaliger Mitarbeiter von Christoph Chorherr hatte ich die Gelegenheit bei der Ideenentwicklung, politischen Betreuung und dem Projektmanagement der ersten Jahre dabei zu sein.

Letzte Woche, wir schreiben das Jahr 2008, hatte ich endlich Gelegenheit, das vor zwei Jahren eröffnete Kraftwerk der Wien Energie gemeinsam mit einigen der beteiligten Experten zu besichtigen. Und wenn ich daran denke, welch skeptischen Reaktionen unsere Idee von damals zunächst erntete, können heute viele Projektbeteiligte auf die Realisierung stolz sein.

Ich will kurz beschreiben, wie es letztlich zum Projekt kam und in weitere Folge, welche Bausteine (politisch, energiewirtschaftlich, strategisch-kommunikativ) meiner Meinung nach wichtig waren, dass am Ende tatsächlich das größte Waldbiomassekraftwerk Österreichs in Betrieb gegangen ist. Viele Bedenken mussten im Verlauf der Jahre aus dem Weg geräumt werden (gibt´s so viel Holz? Hält das der Kessel aus? Ist das wirtschaftlich betreibbar? Macht das in der Stadt einen Sinn? Funktioniert das überhaupt?)

Vorweg: ohne Politik wäre es nie zu diesem Projekt gekommen. Das Biomassekraftwerk ist ein Beispiel dafür, dass Politik auch in einem komplexen, liberalisierten Bereich wie dem Energiemarkt, mit Gestaltungswillen zu tun hat. Und das es geht. Wenn man will und Bündnispartner findet.

Im Mai 2001 – nach der Gemeinderatswahl in Wien – wurde zwischen SPÖ und GRÜNEN 23 gemeinsame Projekte vereinbart. Ergebnis der Verhandlungen war eine schriftliche Projektvereinbarung, die vom Wiener Bürgermeister Häupl und dem Klubobmann der Grünen, Chorherr Chorherr, gemeinsam präsentiert wurde.

Vereinbar wurde, dass eine Machbarkeitsstudie alle Rahmenbedingungen für ein Biomasse Kraftwerk in Wien klärt: technisch, wirtschaftlich, standortbezogen. Die laufende Unsicherheit über die Rahmenbedingungen des Ökostromgesetzes machten die Planungen schwierig. Ohne die Inputs wichtiger Experten wäre es ebenfalls kaum zur Realisierung gekommen.

Der Knackpunkt in der Meinungsbildung von Stadt Wien und „Wien Energie“ war interessanter weise ganz ein anderes Erlebnis: nämlich eine Reise nach Skandinavien, zur Besichtigung von damals schon bestehenden Kraftwerken wie zb. Eskilstuna in Schweden.

Ich werde nie die langen Busfahren zwischen den Kraftwerksbesuchen vergessen, in denen die Experten ihre Eindrücke austauschten und so im Für und Wider ein echte Perspektive für das Projekt entstand. Und der Wille, wir schauen uns das ganz genau an, ob es geht.

Die Anlage hat nun eine Brennstoffwärmeleistung von 66 Megawatt. Die Wald-Biomasse wird am Hackplatz am Alberner Hafen (Bahn, Schiff, Lkw- Anschluß) der Österreichischen Bundesforste, aufbereitet. Das Kraftwerk ist für rund 600.000 Schüttraummeter ausgelegt. In geplanten Normalbetrieb bedeutet das Kraftwerk eine CO2-Vermeidung von 144.000 Tonnen. Rund 12.000 Haushalte können mit Wärme und 48.000 mit Strom versorgt werden.

Dass es dabei auch heikle Punkte gibt, wird im nächsten Beitrag dazu nicht verschwiegen…