Gebäudeintegrierte Photovoltaik

Integrierte Photovoltaik: Eine Chance für die Energiewende

Eines ist sicher: Ohne „Integrierte Photovoltaik“ schaffen wir die Energiewende nicht. Um die gesetzlichen Ausbauziele zu erreichen, muss die Ende 2025 installierte PV-Leistung von rund 117 GW bis 2030 auf 215 GW und bis 2040 auf 400 GW steigen. Das klingt nach einem großen Schritt. Ist es auch, doch kluge Konzepte weisen den Weg. IPV – Integrierte PV ist zum Zauberwort für die Energiewende geworden. Wir erklären, was darunter zu verstehen ist – und zeigen privaten Bauherren eine Reihe von Möglichkeiten auf.

Was ist „Integrierte Photovoltaik“?

„Integriert“ ist Photovoltaik, wenn sie sich in eine Hülle oder eine Anlage einfügt. Oft bildet sie dann Synergien oder ist schlichtweg von außen (fast) nicht mehr sichtbar. Herkömmliche Photovoltaik wird einer bestehenden Fläche hinzugefügt. Integrierte Photovoltaik, kurz IPV, dagegen kann auf den Einsatz anderer Materialien verzichten. Dadurch werden Ressourcen und Energie eingespart und der CO₂-Ausstoß und die Herstellungskosten verringert. Und: Gerade bei Gebäuden ist die Reduzierung des Gewichts einer PV-Anlage manchmal der alles entscheidende Aspekt.

Das Spektrum erstreckt sich nach dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, kurz ISE, auf sechs Anwendungsfelder. Die im Flyer „Integrierte Photovoltaik. Flächen für die Energiewende“ angegebenen Schätzwerte zu technischen Potenzialen stammen aus dem Jahr 2022. Aus diesen Flyerwerten ergibt sich rein rechnerisch folgende prozentuale Verteilung bezogen auf den damaligen Gesamtwert von 3.200 Gigawattpeak; sie ist nicht als aktualisierte Potenzialstudie zu verstehen:

• Agri-Photovoltaik (APV): Das auch Agrophotovoltaik genannte Verfahren bietet mit ca. 53 % das größte Potenzial. Statt ertragsärmere Flächen rein für die Aufständerung von PV-Anlagen zu belegen, werden landwirtschaftliche Flächen einfach doppelt genutzt: für die Lebensmittel- UND die Stromproduktion. Was im Ackerbau begann, hält mittlerweile sogar im Obstbau Einzug. Agri-PV hat sich in fast allen Regionen der Welt verbreitet. Eine Fraunhofer-Auswertung nannte für März 2023 bereits 21 Agri-PV-Anlagen mit 81,67 MWp installierter Leistung; für Ende 2024 wurde ein starker Zuwachs erwartet. Mit dem Solarpaket I (Mai 2024) erhielten besondere Solaranlagen – darunter Agri-PV – ein Untersegment in den EEG-Ausschreibungen; die Volumina steigen von 300 MW (2024) auf 2.000 MW (2028) und 2.075 MW (2029). Die Anwendung dieses besonderen Zuschlagsverfahrens nach § 37d EEG steht allerdings derzeit noch unter beihilferechtlichem Genehmigungsvorbehalt der EU-Kommission. Tendenz: deutlich steigend.

• Bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV): An zweiter Stelle rangiert mit gut 31 % die architektonische Integration von PV‑Modulen in Dächer, Fassaden und weitere Gebäudeteile. Sie produzieren nicht einfach nur Strom, sondern übernehmen zusätzliche Funktionen wie Wind- und Wetterschutz sowie Wärmedämmung. Auf dieses Anwendungsfeld gehen wir weiter unten noch näher ein.

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• Verkehrswege-Photovoltaik (RIPV): Platz 3 belegt die PV-Integration in Straßen- und Schienen-Verkehrsflächen sowie Lärmschutzwänden (ca. 10 % Potenzial). Dazu gehören auch Fußwege, Plätze, Radwege und Seitenstreifen. Natürlich sind hier die Anforderungen an die Modulflächen besonders hoch. Sie müssen mechanisch belastbar, rutschfest und lärmschluckend sein. Ein weiterer Kostenfaktor ist der erhöhte Aufwand für die Reinigung und Wartung.
• Urbane Photovoltaik (UPV): In der Stadt der Zukunft könnten große PV-Installationen bereits versiegelte Flächen angenehmer gestalten. Parkplätze, Haltestellen, Tankstellen, Ladestationen für E-Autos etc. würden nachts beleuchtet und tagsüber beschattet. Bei ansprechend gestalteten Systemen entstünden attraktive Plätze und Straßenlandschaften. Das Potenzial beläuft sich laut Fraunhofer-ISE auf ca. 2 %.

• Fahrzeugintegrierte Photovoltaik (VIPV): Ein spannendes Thema, das mit ebenfalls ca. 2 % Potenzial bewertet wird, ist die Einbindung von PV-Modulen in E-Fahrzeuge. Sie ersetzen zugleich Bauteile wie das Dach oder die Motorhaube, erhöhen die Reichweite und verbessern die CO₂-Bilanz. Einsatzorte sind neben Pkw und Lkw auch Wohnwagen und Wohnmobile, Lastenfahrräder, Straßenbahnen, Busse und Züge sowie Schiffe, Flugzeuge und Drohnen.
• Schwimmende Photovoltaik (FPV): Bei Floating Photovoltaics werden die Module auf Gewässerflächen an Schwimmkörpern angebracht und am Ufer oder dem Gewässergrund verankert. Positiver Effekt: Das kühlende Wasser sorgt für höhere Erträge als die konventionellen Freiflächenanlagen. In Deutschland kämen geflutete Tagebauflächen sowie manche Kies- und Stauseen in Betracht. Künstliche Seen eröffnen eine Fläche für eine Nennleistung von 44 GWp, also etwa 1,5 % des Gesamtpotenzials.

Warum integrierte Photovoltaik?

Warum dieser Aufwand, fragt sich vielleicht der oder die eine oder andere. Das kostet doch eine Stange Geld. Richtig. Bei näherer Betrachtung lohnt sich die Investition dennoch. Das Fraunhofer ISE listet vier Chancen auf:

1. Bei Integration beansprucht die PV-Technologie keine neuen Flächen, sondern spart sogar oft die Kosten für die Bereitstellung der Flächen ein. Damit werden Flächennutzungskonflikte vermieden.
2. Ein großes Problem für die heimische Modulherstellung ist die konkurrenzlos billige Massenware aus Fernost. Integrierte Fotovoltaik dagegen erfordert individuelle Lösungen, was sich positiv auf die lokale Produktion auswirkt.
3. Statt auf eine fertige Konstruktion erfolgt die Montage direkt auf die Unterkonstruktion. Dies reduziert den Materialverbrauch von vornherein. Bei Bauwerken und Fahrzeugen wirken viele Modulabdeckungen wie eine Schutzhülle, bei städtebaulichen Projekten als Schattenspender oder Lärmbarriere.
4. Ein System, das seine Energie direkt an der Verbrauchsstelle erzeugt, kann zumindest teilweise auf Strom aus dem öffentlichen Netz verzichten. Bei immer noch weiter steigendem Energiehunger durch E-Fahrzeuge, Klimageräte & Co. kann integrierte PV die Gefahr der Netzüberlastung reduzieren .

Warum gebäudeintegrierte Photovoltaik?

Zunächst einige Worte zur Begriffsklärung: BIPV und GIPV sind ein und dasselbe. Beide Begriffe stammen vom englischen Building Integrated Photovoltaics und werden mal mit „Bauwerkintegrierte Photovoltaik“ (BIPV), mal mit „Gebäudeintegrierte Photovoltaik“ (GIPV) übersetzt. Wir benutzen die beiden Begriffe parallel.

Kennzeichen gebäudeintegrierter PV sind Bauelemente, die die Stromerzeugung durch weitere Funktionen ergänzen. Darunter fallen der Wind- und Wetterschutz, die Wärmedämmung und die architektonische Gestaltung. Durch ihre Multifunktionalität leistet die BIPV einen wichtigen Beitrag zur CO₂-Reduktion bei Gebäuden. Bauherren erhalten eine zusätzliche Chance, die strenger werdenden Richtlinien für ein Plusenergie- oder Nullenergiehaus zu erfüllen. Mögliche Montageorte sind neben Dach und Fassade auch Terrassen, Balkone, Zäune sowie Trenn- und Sichtschutzwände.

Soll die PV-Anlage zusätzlich eine gestalterische Rolle einnehmen, bieten sich vertikale Flächen an. Fassadenintegrierte PV-Module lassen sich transparent und nichttransparent gestalten. Möglich sind einerseits von einer kühlen Glasfassade nicht unterscheidbare Lösungen, andererseits ein- oder mehrfarbige, gemusterte, satinierte, strukturierte Oberflächen, ja sogar bildliche Darstellungen und die Optik von Naturmaterialien. Die genannte Schutzfunktion erfüllt jede Warm- und Kaltfassade, auf die Dämmwirkung muss bei letzterer allerdings verzichtet werden.

Die Vision ist, dass irgendwann ganze Stadtteile mit ästhetisch ansprechenden Kleinkraftwerken ausgestattet sind. Was immer die Stadtoberen beschließen werden: Einen Beitrag zur Energiewende leistet die bauwerkintegrierte Photovoltaik allemal.

BIPV im Vergleich: Für wen lohnt sie sich?

Für private Bauherren und Sanierer ist die entscheidende Frage: Wann ist bauwerkintegrierte Photovoltaik sinnvoller als eine konventionelle Aufdachanlage? Die Antwort hängt von der Situation ab – eine Gegenüberstellung hilft bei der Einschätzung.

Was kostet bauwerkintegrierte Photovoltaik?

BIPV-Anlagen sind in der Regel teurer als klassische Aufdachanlagen, weil die Module zusätzliche bauliche Anforderungen erfüllen müssen: Wetterschutz, Statik, Brandschutz und oft auch eine individuell abgestimmte Optik. Die Mehrkosten gegenüber Aufdach-PV lassen sich nicht pauschal als Fraunhofer-Wert beziffern; in der Praxis variieren sie stark je nach Produkt, Dach- oder Fassadenaufbau und danach, ob konventionelle Bauteile ersetzt werden. Solardachziegel bewegen sich häufig im unteren Bereich, individuell gefertigte Solarfassaden eher im oberen.

Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit ist die Frage, ob die PV-Module ein Bauteil ersetzen oder zusätzlich angebracht werden. Wer das Dach ohnehin neu eindeckt oder die Fassade saniert, spart die Kosten der konventionellen Eindeckung – die effektiven Mehrkosten von BIPV schrumpfen dann deutlich. Im reinen Bestand ohne Sanierungsbedarf bleibt die Aufdachanlage meist die wirtschaftlichere Wahl.

Ein finanzieller Pluspunkt für alle Varianten: Für Lieferung und Installation begünstigter Photovoltaikanlagen gilt seit 2023 ein Umsatzsteuer-Nullsatz (§ 12 Abs. 3 UStG), wenn die Anlage auf oder in der Nähe von Wohngebäuden beziehungsweise begünstigten Gebäuden installiert wird. Gebäudeintegrierte Solarmodule können darunterfallen; bei Bauteilen mit zusätzlicher Dach- oder Fassadenfunktion sollte der Fachbetrieb die steuerliche Einordnung im Angebot ausweisen. Wer eine konkrete Kalkulation für sein eigenes Projekt sucht, kann den Photovoltaik-Rechner nutzen oder direkt einen Fachbetrieb beauftragen.

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