Mehr als nur Dachfläche: Photovoltaik rund um den Industriebau
Dach, Fassade, Vordach, Fenster – von Ost bis Nordwest: Beim Neubau der S. Müller Holzbau AG in Wil (SG) wird fast jede Fläche zur Stromproduktion genutzt. So liefert die rund 2'500 Module umfassende Photovoltaikanlage vom Morgen bis in den Abend Solarstrom für die Produktion und Büros. Geplant hat sie Basler & Hofmann im Auftrag der Technischen Betriebe Wil.
Die neue Photovoltaik-Anlage (PV) auf dem Neubau der S. Müller Holzbau AG im Industriegebiet der Stadt Wil gehört zu den ganz grossen Anlagen im Kanton St. Gallen: Sie erreicht unter Standardbedingungen eine Spitzenleistung von 927 Kilowatt-Peak, also knapp einem Megawatt. Der Holzbau-Fertigungsbetrieb deckt mit dem Solarstrom seinen Eigenbedarf und speist den Rest über ein Contracting-Modell in das regionale Netz ein.
Die PV-Anlage bedeckt einen Grossteil der Gebäudefläche – und erst noch auf ästhetische Art. Die etwa 2’500 PV-Module sind sorgfältig in die Architektur integriert. Sie wirken teilweise fast wie ein Designelement. «Die Optik war uns wichtig», erklärt Stefan Müller, Inhaber und CEO des Unternehmens für Holzbau und Architektur.
«Wir wollten keinen hässlichen Industriebau. Vor allem aber wollten wir Innovation und Nachhaltigkeit zeigen», sagt Müller. «Deshalb sollte unser Neubau in Holzbauweise mit möglichst vielen PV-Elementen bestückt werden.» Der Neubau verfügt nicht nur über Solarmodule auf den Dächern, sondern auch auf Vordächern, an Fassaden und sogar an Fenstern.
Strom auch von der Morgen- und Abendsonne
In der Schweiz werden PV-Anlagen auf Gebäuden oft nur auf Flachdächern erstellt und nach Süden ausgerichtet. Bei solch konventionellen Anlagen erreicht die Stromproduktion ihre Spitze über die Mittagszeit – exakt dann, wenn am meisten Strom ins Netz eingespeist wird und die Einspeisetarife am Markt am tiefsten sind.
Werden die PV-Module dagegen auf unterschiedlich ausgerichteten Dächern und Fassaden angebracht, verteilt sich die Stromproduktion stärker über den Tag: An der Ostseite entsteht viel Strom am Morgen, an der Südseite am Mittag, auf der Westseite am späten Nachmittag und Abend. Sogar auf Nord-West-Fassaden und -dächern lässt sich etwas Strom gewinnen, zum Beispiel mit steil aufgeständerten Modulen.
Ost, West, Süd – jede Fläche zählt
Für Unternehmen ist das wirtschaftlich interessant: Mit Solarmodulen auf möglichst vielen Flächen und in alle Himmelsrichtungen wird insgesamt nicht nur mehr Strom produziert, sondern die Stromproduktion passt auch besser zum Stromverbrauch eines Industriebetriebs.
Die S. Müller Holzbau AG beispielsweise benötigt vom frühen Morgen bis zum Abend Strom. Eine Rundum-PV-Anlage liefert länger Energie und vor allem gleichmässiger über den Tag verteilt. PV-Anlagen an Fassaden sind zudem im Winter besonders interessant, weil die tief stehende Wintersonne vertikale Module besser trifft. Dadurch kann jahraus, jahrein ein Teil des Solarstroms direkt im Betrieb genutzt werden.
Bei der S. Müller Holzbau AG deckt der selbst erzeugte Solarstrom 62 Prozent des jährlichen Strombedarfs. Gleichzeitig liegt der Eigenverbrauchsanteil bei 21 Prozent. Das bedeutet, dass die Holzbaufirma 21 Prozent des insgesamt produzierten Solarstroms selbst nutzt. «Den Rest, fast 80 Prozent des produzierten Stroms, können wir ins Netz einspeisen», sagt Müller.
Arbeiten hinter Fenstern, die Strom produzieren
Wie arbeitet es sich hinter Fassaden und Fenstern, die mit PV-Modulen bestückt sind? «Ich merke eigentlich nichts davon», sagt ein Mitarbeiter, den wir in der riesigen Produktionshalle antreffen. Durch die 3’300 Quadratmeter grosse Halle führt eine 100 Meter lange Produktionsstrasse mit drei computergesteuerten Robotern (eine CNC-Holzbearbeitungsmaschine). In der Halle wird gesägt, gefräst, gebohrt, geschraubt und geleimt; vorgefertigte Holzbau-Elemente entstehen. Der Strom für die Maschinen stammt von den Solarmodulen.
Obwohl an mehreren Fenstern PV-Module angebracht sind, ist es drinnen erstaunlich hell. Die Module an den Fenstern und dem auskragenden Vordach sind lichtdurchlässig. Sie produzieren dadurch zwar weniger Strom, dafür fällt genug Tageslicht in die Halle.
«Lichtdurchlässige Photovoltaik ist innovativ. PV-Module an Fenstern sieht man in der Schweiz noch selten», sagt Christoph Fischer, Auftragsgruppenleiter Photovoltaik bei Basler & Hofmann.
Die PV-Anlage ist für ihn ein Vorzeigebeispiel für grossflächige Photovoltaik auf Industriegebäuden. «Besonders ist, dass so viele Flächen – Dächer, Fassaden, Fenster mit verschiedenen Ausrichtungen – genutzt werden,» sagt Christoph Fischer.
Städtischer Energie-Versorger besitzt und vermarktet den Strom
Basler & Hofmann hat die PV-Anlage in Wil geplant. Unsere Auftraggeber waren die Technischen Betriebe Wil (TBW). Die TBW sind das Energie-Versorgungsunternehmen der Stadt Wil – und die Eigentümer der PV-Anlage.
Die TBW beauftragten Basler & Hofmann zunächst mit einer Potenzialanalyse. Das Ziel war zu klären, wie viele Flächen technisch und wirtschaftlich mit Solarmodulen ausgestattet werden können. Auf die Potenzialanalyse folgte die Fachplanung. Projektleiter Christoph Fischer entwickelte mehrere Layoutvarianten. Damit liess sich vergleichen, welche Gebäudeflächen technisch für Photovoltaik geeignet waren und welche Belegung wirtschaftlich sinnvoll war.
Später erstellte Christoph die Ausschreibung, mit der ein PV-Anlagenbauer gesucht wurde. Die TBW und Müller Holzbau konnten aus fünf Offerten auswählen. «Uns war es wichtig, die regionale Wertschöpfungskette zu stärken. Darum entschieden wir uns für einen regionalen Solarinstallateur», sagt CEO Stefan Müller. Dieser Installateur bezog seine PV-Module zudem aus Europa, nicht wie üblich aus China.
Contracting als Win-win-Modell
Die PV-Anlage entstand also als Gemeinschaftsprojekt: Die S. Müller Holzbau AG stellte die Flächen zur Verfügung und koordinierte die Installation mit dem Bau ihres Neubaus. Die TBW besitzen die Anlage und verkaufen den Strom, den die Holzbau AG nicht selbst benötigt, auf dem freien Markt.
Die Holzbaufirma erhält den Strom für den Eigenbedarf zu einem günstigen, fixen Preis von den TBW. Sie kann damit Solarstrom vom eigenen Gebäude nutzen, ohne die PV-Anlage selbst finanzieren und betreiben zu müssen. Wenn sich die PV-Anlage in einigen Jahren amortisiert hat, wird sie in den Besitz der Holzbaufirma übergehen.
Geregelt haben die S. Müller Holzbau AG und die TBW diese Partnerschaft über einen Vertrag. «Das Contracting-Modell schafft eine Win-win-Situation für beide Seiten», sagt Müller. Seine Firma erhält langfristig kalkulierbaren Solarstrom, während die TBW zusätzliche erneuerbare Energie vermarkten können.
Bilanz nach einem Jahr Betrieb
Auch Thomas Marti, Bauleiter und Teamleiter Baurealisation bei der S. Müller Holzbau AG, freut sich über das Resultat. «Wir haben unseren Neubau auf eine möglichst grosse Solarstrom-Produktion optimiert und decken den Eigenbedarf sehr gut», sagt Marti. Die Bauzeit sei zwar manchmal herausfordernd gewesen. «Bei der Integration von Photovoltaik in Fassaden fehlt den ausführenden Unternehmen teilweise noch die Erfahrung», sagt Marti.
Heute ist die PV-Anlage am Industriegebäude in Wil seit mehr als einem Jahr in Betrieb. Die Bilanz von CEO Stefan Müller fällt positiv aus: «Wir würden die PV-Anlage wieder im gleichen Stil umsetzen», sagt er.
Hat Müller einen Tipp für andere Unternehmen, die Photovoltaik auf ihren Industriegebäuden ins Auge fassen? «Ich würde allen Unternehmen ein Zusammenarbeitsmodell mit einem Energieversorger empfehlen», sagt Müller.
Sein Bauleiter Thomas Marti ergänzt: «Für Firmen mit einem grossen Energieverbrauch ist eine solche PV-Anlage interessant.» Voraussetzung sei allerdings, frühzeitig zu prüfen, welche Flächen sich eignen, wie sich die PV-Anlage baulich integrieren lässt und ob der Netzanschluss für die Einspeisung des überschüssigen Stroms ausreicht.
