Die Nutzung von gebäude- und grundstücksnahen Flächen, um erneuerbare Energien zu erzeugen, gewinnt in der Architektur wie auch in der Hausplanung immer mehr an Bedeutung. Während Photovoltaikanlagen auf Schräg- und Flachdächern schon praktisch zum Standard gehören, rücken jetzt noch andere Möglichkeiten in den Fokus. Insbesondere Flächen, die bisher nicht genutzt wurden, wie etwas Zäune, werden jetzt ebenfalls in Möglichkeiten, sauberen Strom zu erzeugen, eingebaut. Solarzäune, also Zäune mit eingebauter Photovoltaik, kombinieren dabei die klassische Grundstücksbegrenzung und den Sichtschutz, mit nachhaltiger Stromerzeugung. Inwieweit diese neuen Systeme und Möglichkeiten auch im Alltag überzeugen und auf welche technischen Besonderheiten zu achten sind, zeigt der nachfolgende Bericht.
Funktionsweise und Technologie – So erzeugt ein Solarzaun Strom
Ein Photovoltaik-Zaun unterscheidet sich grundlegend von den herkömmlichen Anlagen auf dem Hausdach, zumindest, was die Funktionsweise angeht. Während die klassischen Dachmodule in der Regel schräg nach Süden ausgerichtet werden, stehen die Modulflächen beim Zaun mit eingebauter Photovoltaik senkrecht. Damit aber die höchstmögliche Energieausbeute auf der vertikalen Ebene erzielt werden kann, werden in erster Linie sogenannte bifaziale Glas-Glas-Module eingesetzt.
Bifaziale Solarmodule verfügen über aktive Solarzellen auf der Vorder- und auf der Rückseite. Das heißt, dass somit nicht nur das direkt einfallende Sonnenlicht verarbeitet werden kann, sondern auch das diffuse Licht und sogar Reflexionen vom Boden oder der gegenüberliegenden Seite können so verarbeitet werden. Wer sich dabei über die konkreten Modultypen, Gestellsysteme oder auch verschiedenen Varianten informieren möchte, kann sich die entsprechenden Produkte anschauen.
Eine wesentliche Besonderheit liegt dabei aber in der baulichen Ausrichtung. Ein Solarzaun wird in der Regel in Nord-Süd-Ausrichtung montiert. Dies hat den Grund, dass die Modulflächen dann nach Ost und West zeigen. Somit kann die Ostseite den Sonnenaufgang einfangen. In der Mittagszeit steht die Sonne steil über dem Zaun, weshalb nur wenig Sonnenenergie eingefangen werden kann. Die zweite Ertragsspitze kommt aber vor Sonnenuntergang am Spätnachmittag und Abend.
Dieses doppelte Ertragsmaximum deckt dann im Grunde den privaten Haushalt in den Morgen- und Abendstunden gut ab, was bedeutet, dass die direkte Eigenverbrauchsquote ohne Zwischenspeicherung erhöht werden kann.
Wirtschaftlichkeit und Kosten
Die Anschaffungskosten eines Zauns mit eingebauter Photovoltaik liegen natürlich deutlich über denen eines klassischen Gartenzauns. Während ein einfacher Standardzaun reine Baukosten verursacht, ist es bei einem Solarzaun eine Investition, die sich über die Betriebszeit refinanziert.
Im direkten Vergleich zeigt sich dabei deutlich der Unterschied zwischen den beiden Systemen. Während der herkömmliche Gartenzaun nur als Grundstücksbegrenzung oder als Sichtschutz dient, punktet der Solarzaun mit seinen Solarmodulen mit aktiver Stromerzeugung.
Die Investitionskosten für hochwertige bifaziale Solarzäune bewegen sich inklusive Pfosten, Befestigungselementen und Wechselrichter in der Regel zwischen 300 und 600 Euro pro laufendem Meter. Die Tiefbauarbeiten müssen hier jedoch noch hinzugerechnet werden. Je nach Strompreisentwicklung und Eigenverbrauchsanteil amortisiert sich der Solarzaun meist nach 10 bis 14 Jahren.
Darüber hinaus generiert ein 10 Meter langer Zaun mit eingebauter Photovoltaik rund 30.000 bis 45.000 Kilowattstunden Strom, während der klassische Holzzaun nur Kosten verursacht. Insbesondere, wenn er aus Holz ist. Solarzäune hingegen benötigen kaum Pflegeaufwand, und in der Regel reicht ein gelegentlicher Blick auf den Zaun, ob noch alles in Ordnung ist. Darüber hinaus punkten die verbauten Glas-Glas-Module mit einer extrem hohen Langlebigkeit und bieten eine Lebenserwartung von 25 bis 30 Jahren. Herkömmliche Gartenzäune müssen oftmals schon nach 10 bis 15 Jahren ausgetauscht oder instandgesetzt werden.
Ein weiterer Punkt, der nicht zu verachten ist, ist, dass sich die Gartenzäune mit eingebauter Photovoltaikanlage durch eine besonders hohe Belastbarkeit auszeichnen. Sie sind äußerst witterungsbeständig, trotzen Sonne und Regen und sind zu dem noch hagelfest. Die Hersteller gewähren auf Glas-Glas-Module in der Regel eine Leistungsgarantie von 25 bis 30 Jahren.
Baurecht, Planung und Installation im Überblick
Damit der Solarzaun auch fehlerlos funktioniert und rechtlich abgesichert ist, ist es wichtig, dass vor der Realisierung die wesentlichen Rahmenbedingungen geprüft werden.
Baurechtliche Bestimmungen: In den allermeisten Bundesländern gelten für Zäune, die bis zu 1,80 Meter hoch sind, vereinfachte Regeln. Dennoch sollten die lokalen Bebauungspläne wie auch das Nachbarrechtsgesetz, was die Grenzabstände und die zulässigen Gesamthöhen betrifft, eingehalten werden.
Verschattungsanalyse: Da die Zäune mit eingebauter Photovoltaik bodennah montiert werden, wirken sie sich natürlich auch auf die angrenzende Bepflanzung aus. Darüber hinaus können nicht nur die Bepflanzung, sondern auch ein parkendes Fahrzeug den Zaun teilbeschatten. Dies sollte unbedingt vermieden werden.
Fundament und Windlast: Aufgrund der geschlossenen Glasfläche wirkt ein Solarzaun wie eine Windschutzwand. Daher ist eine fachgerechte Verankerung mit Punktfundament oder Schraubfundament unumgänglich, damit der Solarzaun auch hohen Windlasten trotzen kann.
Elektrischer Anschluss: Der Anschluss an die Gebäudeinstallation wie auch die Einbindung in den Zählerkasten müssen selbstverständlich durch einen zertifizierten Elektrofachbetrieb erfolgen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Zäune mit eingebauter Photovoltaik eine effiziente Möglichkeit sind, die bereits bestehende Photovoltaikanlage zu ergänzen. Doch auch, wenn es nur der Solarzaun sein soll, lohnt es sich schon, da so der Eigenbedarf vor allem in den Morgen- und Abendstunden in der Regel gedeckt werden kann – je nach Länge des Solarzauns. Zudem wird nicht nur eine Grundstücksbegrenzung gebaut, sondern auch eine Windschutzwand wie auch ein Energiesystem, das nachhaltig Strom erzeugt.