Solaranlagen auf und an Kirchen

Ingenheim. Aus: Heft der Deutschen Bundesstiftung Umwelt. In den letzten Jahren sind immer mehr Kirchen mit Solaranlagen ausgestattet worden. Dafür sorgen nicht zuletzt spezielle Förderprogramme der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, die Kirchensolardächer wegen der besonderen Öffentlichkeitswirkung mit einem eigenen Programm fördert (www.kirchendaecher.de - mit Projektdatenbank).

Grundsätzliches zur Nutzung der Sonnenenergie

Für die Nutzung der Sonnenenergie gilt, dass gut isolierte nach Süden gerichtete Fensterflächen einen Wärmegewinn erbringen, der wegen seiner direkten Wirkung die Effektivität von Solaranlagen übertrifft. Auch ohne Solaranlagen können Neubauten also durch geschickte Befensterung Solarhäuser sein.
Für Solaranlagen gibt es grundsätzlich zwei Systeme: Zum einen Anlagen mit Sonnenkollektoren, bei denen flüssigkeitsgefüllte Leitungen in der Sonne ausgelegt werden um deren Wärmestrahlung einzusammeln (vgl. Kollektion). Die erwärmte Flüssigkeit erwärmt dann entweder direkt oder indirekt über Wärmetauscher einen Heizkreislauf oder eine Warmwasserversorgung. Die Sonnenkollektoren werden dunkel gefärbt für eine hohe Wärmeabsorption des einfallenden Sonnenlichtes und liegen flach aus.
Fotovoltaikanlagen wandeln die einfallende Sonnenenergie durch Solarzellen in elektrische Energie um. Die hinter einem Schutzglas liegenden Solarzellen geben den Strom an direkte Verbraucher im Gebäude ab und überschüssige Energie wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist und vom Energieversorger honoriert.
Für die Nutzung der Sonnenenergie an Kirchengebäuden kommen vor allem Fotovoltaikanlagen in Betracht, da die typischerweise gelegentliche Nutzung am Sonntagmorgen wenig für die unmittelbare energetische Nutzung der Sonneneinstrahlung durch Verglasung geeignet ist. Auch Sonnenkollektoren produzieren Wärme mit Verzögerung und sind nur bei Verbrauch von Warmwasser effektiv. Bleiben Fotovoltaikanlagen, mit denen Kirchengebäude zur ökologischen Stromversorgung des Gemeinwesens beitragen können.
Im Folgenden wird die Darstellung daher auf Photovoltaikanlagen begrenzt.

Gründe für eine Fotovoltaik-Solaranlage

Disteln. Aus: DBU 2003,6.Solaranlagen an einer Kirche haben eine zeichenhafte umweltpädagogische Bedeutung. Dies macht sie auch bei verhältnismäßig kleinen wirtschaftlichen und ökologischen Gewinnen zu wertvollen ökologischen Projekten. Die Bilanz einer solchen Anlage bleibt nicht nur auf das jeweilige Gebäude begrenzt.
Der Einbau einer umweltbewussten Energieanlage lenkt das Augenmerk auf den Energiehaushalt und die Bauökologie einer Kirche als Ganzer. Meistens wird durch begleitende Maßnahmen im Bereich der Heizungsmodernisierung, Isolierung, optimiertem Heiz- und Lüftverhalten ein höherer Energiespareffekt erreicht, als durch die Solaranlage selbst.
Da eine Fotovoltaikanlage kein billiges Unterfangen ist und sie sich, wenn überhaupt, dann erst nach Jahrzehnten rechnet, müssen ökologische Argumente zählen. Tatsächlich kann mit Solarzellen nach einigen Betriebsjahren mehr Energie gewonnen worden sein, als ihre Herstellung verbraucht hat. Vom Zeitpunkt der energetischen Amortisation an erbringt die Solarenergie unmittelbaren Gewinn für die Umwelt.
Finanziell werden Solaranlagen schmackhaft gemacht durch einen garantierten Stromabnahmepreis, zu dem Stromversorger staatlich verpflichtet sind. Dazu kommen Solarstrom-Förderprogramme der öffentlichen Hand (www.kfw.de) und durch Stiftungen wie die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (www.dbu.de), teilweise speziell im Kirchenbereich. Oft sind Solarprojekte für Kirchengemeinden auch Chancen, zusätzliche Spenden zu erhalten und Mitfinanzierung durch die Kommune.
Durch diese Vernetzung und die hohe Identifikation der Gemeinde mit solchen Projekten spricht die Wirkung nach innen und außen für ein Solarprojekt an der Kirche. Entsprechend dieser Umstände lohnt sich eine gute Öffentlichkeitsarbeit durch Werbemaßnahmen, gemeinschaftliche Arbeit, feierliche Höhepunkte und eine selbstaktualisierende Informationstafel über die erreichten Energiegewinne.

Was zu beachten ist

 Die Planung und Installation gehört in ein energetisches und gestalterisches Gesamtkonzept für die jeweilige Kirche. Heizungserneuerung, Wärmedämmung, stromsparende Elektrik und optimiertes Heiz- und Lüftungsverhalten sind zu bedenken. Ein Energiekonzept durch einen Fachmann macht sich in vielen Fällen bezahlt.Rohrberg. Foto aus: DBU 2003,34.

 Es empfiehlt sich Fabrikate, Typen und konstruktive Lösungen gut zu vergleichen und sich unterschiedliche Angebote machen zu lassen. Die Besichtigung von Referenzobjekten kann der Entscheidungsfindung und Klarheit über die Vorstellungen dienen.

 Solarzellen sollen möglichst nach Süden ausgerichtet sein (max. Abweichung 45°) und senkrecht zur Sonneneinstrahlung stehen, d.h. ca. 30° geneigt (zwischen 20° und 50°). Verschattungen sollten möglichst keine auftreten (auch nicht durch einzelne Masten oder Leitungen, da jeweils mehrere Solarzellen in Reihe geschaltet sind und die Schwächste die Gesamtleistung bestimmt).

 Gestalterisch muss beachtet werden, dass Solaranlagen eine langfristige Installation sein müssen (s.o.). Es geht nicht um Provisorien, sondern um 20 Jahre und mehr. Bauordnungen bestimmen die Zulässigkeit von Solaranlagen, im Fall von Kirchen kommen häufig denkmalpflegerische Aspekte mit hinzu. Das Gespräch mit Denkmal- und Baubehörden der Kommune und der Kirche ist frühzeitig zu suchen.
Je nach Gebäude sind kleinflächige Solaranlagen angezeigt, die das Gesamtbild des Gebäudes nicht überlagern. Oder es kann eine gesamte Dachfläche mit Solarzellen ausgelegt werden und dadurch eine ungestörte Erscheinung erreicht werden. Am optimalsten sind Lösungen, die die Solaranlage gestalterisch integrieren. Beispiele an Kirchen zeigen z.B. eine Kreuzform positiv oder invertiert. Entwicklungen im Baustoffbereich sorgen zunehmend für integrierte Module, bei denen z.B. Solarzellen in die Dachsteine integriert sind.Neufrach. Foto aus: DBU 2003,34.

 Für den Betrieb der Solaranlage muss mit laufenden Unterhaltungskosten gerechnet werden für Wartungsarbeiten, Verwaltung usw. (2002: ca. 8000 €/kWp*) . Unternehmen bieten Wartungsverträge an (Preise anbieten lassen und vergleichen). Als Standard hat sich entwickelt, dass die Solarzellen 25 Jahre und mehr Herstellergarantie haben sollen. In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, dass Verträge über einen garantierten Mindestertrag der Anlage durchaus üblich sein können. Mit einem eigenen Stromzähler kann die ausgespeiste Strommenge kontrollieren.
*1kWp = kilo-Watt-peak = Spitzenleistung der Solarzelle, wenn Sonnenstrahlen mit 1000 W/m² senkrecht auf das Modul fallen und dieses 25 °C warm ist.

 

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