Eine Solarenergie-Medienfassade

Gebäude verbrauchen etwa 40% unseres gesamten Energiebedarfs. Sowohl beim Bau als auch im Unterhalt fallen grosse Mengen an CO₂ an. Das bedeutet: Wenn es gelingt, die Bauwirtschaft energieeffizienter zu machen, kann sie einen grossen Beitrag zum Erhalt unseres Klimas leisten. Vor diesem Hintergrund wirken Medienfassaden auf den ersten Blick wie ein Relikt aus einer Zeit, in der man sich über Stromverbrauch von Gebäuden nicht den Kopf zerbrach. Wir arbeiten dagegen hart daran, die Fassaden selbst im Sinne der Nachhaltigkeit zu nutzen. Dafür setzen wir auf organische Photovoltaik. Denn sie ermöglicht ästhetisch spannende aber auch energieeffiziente Lösungen.

Wir wollen eine Nullenergie-Medienfassade konstruieren, die den Strom selbst produziert, den sie verbraucht. Dafür setzen wir zwei doppelseitige LED-Leuchten ins Zentrum einer Raute aus Polycarbonat. Ins Innere dieses transparenten Trägers ist über die gesamte Fläche eine hauchdünne Schicht aus organischem Substrat integriert. Sie wandelt Sonnenlicht in Strom. Diese Energie erleuchtet zwar nicht direkt die angrenzenden LEDs, sondern wird ins Stromnetz eingespiesen, sie fällt aber in jedem Falle gleich oder grösser aus als die von der Fassade benötigte Energie. Tagsüber produziert sie mehr, nachts weniger als sie benötigt. Eine so konstruierte Fassade ist ein Selbstversorger im täglichen Gebrauch.

Die Basis bilden Solarzellen, die die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie umwandeln. Dabei setzen wir auf organische Photovoltaik (OPV). Sie basiert im Vergleich zu herkömmlichen kristallinen Siliziumzellen nicht auf seltenen Erden, sondern auf organischen Kohlenwasserstoffverbindungen. Diese sind zwar weniger leistungsstark, dafür aber in der Herstellung recourcenschonender und damit umweltverträglicher. Und bei einer Fassade, die selbst nicht besonders viel Energie benötigt, ist das genau die richtige Lösung.

OPV eignet sich für gestalterisch anspruchsvolle Entwürfe von Medienfassaden gerade deshalb, weil die sehr dünne Schicht photoaktiver Kohlenwasserstoffe und ableitender Elektroden auf verschiedene Materialien aufgezogen werden kann. Solange sie gegen aussen vor Sauerstoff, Wasser und mechanische Einwirkungen abgeschirmt werden, können diese Solarzellen nahezu alle denkbaren Formen annehmen.

Als sich die Möglichkeit ergab, für den ringförmigen Ausstellungspavillon von den Architekten Michele De Lucchi & AMDL CIRCLE auf dem Novartis Campus in Basel eine Medienfassade zu entwickeln, haben wir uns der angesprochenen Gestaltungsfreiheit für der OPV-Zellen bedient. Wie schimmernde Schuppen werden tausende von rautenförmigen OPV-Zellen die geschwungene Fassade überspannen (hier Aufnahmen eines Testaufbaus). Sie reflektieren das Sonnenlicht, wandeln es aber auch in Strom um, den die in sie eingelassenen LEDs benötigen. Diese strahlen nicht nur gegen aussen, sondern auch nach unten auf die darunterliegende Fassadenschicht. Die farbigen Lichtmuster bewegen sich somit auch hinter und zwischen den semi-transparenten OPV-Zellen. So wird die für die Energiegewinnung benötigte Solarzelle selbst zum Protagonisten der medialen Architektur.