The Sun Emerald, ein siebenstöckiges Bürogebäude in Ostnorwegen, ist ein Beispiel für das transformative Potenzial der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) in der gewerblichen Architektur. Das 2016 fertiggestellte Projekt zeigt, wie sich Solartechnik nahtlos in die Gebäudeplanung integrieren lässt, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und gleichzeitig die architektonische Eleganz zu wahren.

Überblick über das Projekt

Das Sun Emerald bietet Platz für etwa 450 Personen und hat eine Fassadenfläche von insgesamt 900 Quadratmetern. Zu Beginn des Entwurfsprozesses schlugen die Architekten vor, Photovoltaikmodule in die Fassade des Gebäudes zu integrieren, um eine nachhaltige und energieeffiziente Struktur zu schaffen. Ursprünglich sah der Plan die Verwendung von blauen polykristallinen Siliziumpaneelen vor, deren Abmessungen an das komplexe Fassadendesign angepasst werden sollten. Dieser Ansatz erwies sich jedoch als kostspielig, da nicht standardisierte Modulgrößen benötigt wurden.

Um diese Herausforderung zu meistern, wechselten die Architekten zu Dünnschicht-Photovoltaikmodulen in Standardgrößen und passten die Fassadenabmessungen an diese Paneele an. Durch diese Entscheidung konnten die Kosten erheblich gesenkt werden, so dass das Projekt unter Wahrung der Nachhaltigkeitsziele wirtschaftlich tragfähig wurde.

Technische Daten

Der Sun Emerald verwendet amorphe Silizium-Dünnschicht-Photovoltaik-Glasmodule mit einer Transparenz von 20 %. Diese Module lassen natürliches Tageslicht in das Gebäude eindringen, wodurch die Innenbeleuchtung verbessert und die Abhängigkeit von künstlicher Beleuchtung verringert wird. Die mit diesen Modulen bedeckte Dachfläche umfasst 168 Quadratmeter und erzeugt mit einer installierten Gesamtleistung von 6,5 kW jährlich etwa 7.700 kWh.

Die Fassadenanlage, die den größten Teil des BIPV-Systems ausmacht, erzeugt mit einer Gesamtleistung von 100 kW jährlich etwa 70.000 kWh Strom. Die Dünnschichttechnologie wurde aufgrund ihres gleichmäßigen Aussehens und ihrer Fähigkeit, auch bei diffusem Licht effizient zu arbeiten, ausgewählt – ein wichtiger Aspekt angesichts der nördlichen Breitengrade Norwegens und des schwankenden Sonnenlichts.

Energieleistung und Nachhaltigkeit

Der Sun Emerald zeigt, wie BIPV-Systeme einen wichtigen Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs eines Gebäudes leisten können. Der von der Fassade erzeugte Strom trägt dazu bei, die Betriebskosten auszugleichen und die CO2-Bilanz des Gebäudes zu verringern. Darüber hinaus sorgt die Integration der Solarmodule in die Fassade und nicht in die Dachinstallation dafür, dass die Solarstromerzeugung genau auf den Spitzenenergieverbrauch des Büros während der Tageslichtstunden abgestimmt ist.

Diese Synchronisierung von Energieerzeugung und -nutzung ist besonders vorteilhaft für gewerbliche Gebäude wie The Sun Emerald, wo der Energiebedarf tagsüber hoch ist. Das Projekt zeigt auch, wie ein durchdachtes Design die Herausforderungen bewältigen kann, die sich aus der Verschattung durch umliegende Strukturen ergeben, indem die Energieerzeugung auf mehrere Fassadenausrichtungen verteilt wird.

Wirtschaftliche und architektonische Auswirkungen

Eines der herausragenden Merkmale des Projekts ist der kosteneffiziente Ansatz der BIPV-Integration. Durch die Entscheidung für Dünnschichtmodule in Standardgröße anstelle von speziell angefertigten Paneelen konnten die Architekten die Kosten senken, ohne Kompromisse bei der Funktionalität oder Ästhetik einzugehen. Diese praktische Lösung widerlegt die Vorstellung, dass BIPV-Systeme unerschwinglich teuer sind, und zeigt, dass sie bei sorgfältiger Planung auch mit einem begrenzten Budget realisierbar sind.

Architektonisch schafft The Sun Emerald ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Nachhaltigkeit und optischer Attraktivität. Die Dünnschichtmodule tragen zu einem eleganten und modernen Fassadendesign bei und dienen gleichzeitig als hinterlüftete Verkleidung, die herkömmliche Außenmaterialien ersetzt. Diese doppelte Funktionalität verbessert sowohl die Energieeffizienz als auch die strukturelle Leistung.

Gelernte Lektionen und zukünftige Implikationen

Der Sun Emerald bietet wertvolle Einblicke in die erfolgreiche Umsetzung von BIPV:

• Frühzeitige Eingliederung: Die Berücksichtigung der Solartechnik in der ersten Entwurfsphase ermöglicht es Architekten, die Gebäudeplanung für die Energieerzeugung zu optimieren, ohne die Ästhetik zu beeinträchtigen.
• Flexibilität: Die Anpassung der architektonischen Spezifikationen an Standard-Photovoltaikprodukte kann die Kosten senken und gleichzeitig die Projektziele einhalten.
• Kommerzielle Anwendbarkeit: Bürogebäude sind aufgrund ihrer großen Fassadenflächen und ihres hohen Energieverbrauchs während des Tages ideale Kandidaten für BIPV-Systeme.

Dieses Projekt ist ein Präzedenzfall für die Einbindung erneuerbarer Energien in städtische Umgebungen, ohne die architektonische Integrität zu beeinträchtigen. Da die Technologie fortschreitet und die Kosten weiter sinken, werden ähnliche Projekte im kommerziellen Bau wahrscheinlich immer häufiger zum Einsatz kommen.