Solarenergie im alpinen und hochalpinen Raum

Im alpinen und besonders im hochalpinen Raum ist Energieautarkie nicht nur wünschenswert, sondern oftmals unverzichtbar. Wo keine zentrale Stromversorgung vorhanden ist, bieten Solarsysteme auf Dächern und Fassaden eine zuverlässige Möglichkeit, die für den Betrieb einer Alpwirtschaft oder einer Schutzhütte benötigte Energie zu erzeugen.

Gerade im Winter spielen Fassadenmodule eine entscheidende Rolle: Sie liefern auch dann verlässlich Strom, wenn die Dachflächen unter Schneemassen liegen.

Die Anforderungen an solche Systeme sind aussergewöhnlich: grosse Temperaturunterschiede, enorme Wind- und Schneelasten, Höheneffekte, Lawinen, Murgänge und Steinschlag müssen berücksichtigt werden. Dazu kommen saisonale Verschattungen durch Gipfel und Schneewächten. Auch die Logistik ist komplex – oftmals muss das gesamte Baumaterial per Helikopter transportiert werden.

Gleichzeitig bietet die Höhe Vorteile: weniger atmosphärische Dämpfung, verstärkte Einstrahlung durch Schneereflexion und eine höhere Effizienz der Module bei tiefen Temperaturen. Diese besonderen Bedingungen machen jedes alpine Projekt zu einer Herausforderung für Architekten und Ingenieure – und erfordern spezielles Wissen sowie erprobte Systemlösungen wie Sunskin.

Ein eindrückliches Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von Sunskin ist die kürzlich renovierte Glärnischhütte im Glarnerland, eine 1885 erbaute SAC-Schutzhütte auf 1990 m ü. M.

Jung Architektur GmbH aus Näfels entwickelte ein Umbau- und Erweiterungskonzept, das organisatorische Verbesserungen, komfortable Schlafräume und ein zeitgemässes Energiekonzept mit Kompost-WC beinhaltete. Das Ergebnis ist ein kompaktes, robustes Ensemble, das den extremen Bedingungen trotzt und sich gleichzeitig harmonisch in die Landschaft einfügt.

Die Photovoltaikanlage spielt dabei eine zentrale Rolle: Sie sorgt zuverlässig für Licht, Warmwasser, den Betrieb von Kühlschrank, Geschirrspüler, Waschmaschine und Tumbler sowie für genügend Strom zum Laden von Mobiltelefonen. Selbst der Fäkalraum wird im Winter kontinuierlich belüftet – ein Detail, das den Komfort ab der ersten Minute der Saison spürbar erhöht.

Die für den Betrieb benötigte Energie wird durch eine Indach-Solaranlage auf der Hütte sowie durch Fassadenmodule an einem vorgelagerten Neubau erzeugt. Zum Einsatz kamen Sunskin Photovoltaikmodule von Swisspearl – ausgewählt, weil sie mit beidseitig gehärtetem Glas ausgestattet sind und dadurch extremen Belastungen zuverlässig standhalten. Damit eignen sie sich ideal für anspruchsvolle Standorte mit starkem Wind, grossen Schneemengen oder hoher mechanischer Beanspruchung.

Patrick Miescher, Technical Advisor Solar bei Swisspearl, erklärt die Wahl der Module:
«Unser System ist so konzipiert, dass es extremen Bedingungen langfristig standhält. Genau deshalb eignet es sich besonders gut für alpine Projekte, wo Sicherheit und Zuverlässigkeit oberste Priorität haben.»

Die Architekten nutzten die Frontfassade des Neubaus gezielt, um 36 satinierte Normmodule in grauer Farbe präzise zwischen den Fensterschlitzen zu platzieren. Die Farbwahl wurde in Abstimmung mit der Stiftung Landschaftsschutz getroffen und mit den Blechpaneelen der Stirnfassaden harmonisiert.

Miescher ergänzt:
«Der Wunsch nach blendarmen, grauen Modulen ist nicht ungewöhnlich. Sie fügen sich hervorragend in die Umgebung und die Steinfassade der Glärnischhütte ein. Zudem bieten wir eine breite Palette an satinierten Modulfarben an, sodass Architekten für jedes Projekt die passende Lösung wählen können.»

Gerade im alpinen Raum müssen Dächer enorme Schneelasten aushalten. Deshalb gelten für Unterdach, Unterkonstruktion und Firstdetails besonders hohe Anforderungen. Auch die Hinterlüftung spielt eine entscheidende Rolle, damit die Module dauerhaft effizient arbeiten können.

Auf dem Satteldach der bestehenden Glärnischhütte wurden insgesamt 62 Sunskin Roof-Module in Schwarz dachintegriert verbaut – 60 im Format L à 200 Watt sowie zwei im Format M à 145 Watt. Durch eine verstärkte Lattung und die Platzierung mehrerer Schneefangreihen wird die grosse Schneelast des Winters gleichmässig verteilt und sicher abgeleitet. Zusätzlich entschieden sich die Planer, die Module ausschliesslich auf der südlichen Dachseite zu platzieren. So können mögliche Schäden durch die Druckwellen von Lawinen, die die Rückseiten stärker gefährden könnten, von vornherein vermieden werden.

Der erzeugte Strom wird im Sockelneubau in 24 leistungsstarken Solarbatterien (2V 2607Ah/C100) gespeichert. Ein moderner All-in-one-Batteriewächter liefert in Echtzeit alle wichtigen Parameter wie Ladezustand, Restlaufzeit oder Verlaufsinformationen. Die Daten können komfortabel per Bluetooth auf das Smartphone oder Tablet der verantwortlichen Personen übertragen werden – ein enormer Vorteil für den Hüttenbetrieb, der dadurch jederzeit den Überblick über die Energieversorgung behält.

Bei der Planung unterstützte Swisspearl die Architekten mit einer umfassenden Ertragssimulation, die sowohl die optimale Einteilung der Module als auch Sicherheitsaspekte wie Schneefangsysteme berücksichtigte. Darüber hinaus wurde die Lawinensituation detailliert analysiert und eine Verschattungsanalyse erstellt, um die tatsächliche Energieproduktion exakt zu prognostizieren. So konnte die Anlage sowohl technisch als auch wirtschaftlich optimal auf die besonderen Gegebenheiten vor Ort abgestimmt werden.

Die Installation übernahm ein erfahrener Unternehmer, der mit dem Sunskin-System bestens vertraut war und die Herausforderungen einer solch exponierten Lage genau kannte. Eine zusätzliche technische Betreuung durch Swisspearl war daher nicht notwendig – dennoch stand ein Solarprojektleiter im Standby-Modus bereit, um bei Bedarf fachgerechte Auskünfte und Unterstützung zu geben. Dieses Zusammenspiel von robuster Technik, fundierter Planung und kompetenter Begleitung verdeutlicht die Systemstärke von Sunskin im alpinen Raum.

Die Sunskin-Module sind gezielt für anspruchsvolle Umgebungen konzipiert und widerstehen auch hohen Belastungen zuverlässig. Dank der hohen mechanischen Festigkeit – Vorder- und Rückseite bestehen aus gehärtetem Glas – sind sie vollflächig betretbar, was eine sichere Wartung selbst unter schwierigen Bedingungen ermöglicht. Das Dachsystemprofil an der oberen Glaskante erhöht die Überdeckung und bildet eine zusätzliche Barriere gegen Wasser und Flugschnee. Die Sunskin Roof Lap-Module wurden speziell für alpine Verhältnisse geprüft und erfüllen unter anderem die Hagelwiderstandsklasse HW5, die höchste Schutzklasse nach aktueller Norm. Damit sind sie bestens gerüstet für extreme Bedingungen, wie sie rund um die Glärnischhütte herrschen.

Die Planung und Realisierung von Solarsystemen in hochalpinen Regionen gehört zu den anspruchsvollsten Aufgaben, die Architekten und Planer bewältigen müssen. Hier treffen extreme Umgebungsbedingungen auf höchste Anforderungen an Technik, Gestaltung und Sicherheit.

• Extreme klimatische Bedingungen: Grosse Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht, enorme Wind- und Schneelasten sowie Höheneffekte stellen aussergewöhnliche Belastungen dar. Solarsysteme müssen nicht nur standhalten, sondern auch langfristig zuverlässig funktionieren.
• Naturgefahren: Lawinen, Murgänge, Steinschlag oder saisonale Verschattungen durch Gipfel und Schneewächten können den Betrieb stark beeinträchtigen. Diese Risiken erfordern vorausschauende Planung und robuste, geprüfte Systeme.
• Komplexe Logistik: In vielen Fällen ist der Transport von Baumaterialien nur mit dem Helikopter möglich. Das bedeutet: Jedes Teil muss exakt passen, jede Lieferung präzise geplant sein. Ein System aus einer Hand reduziert die Komplexität erheblich.
• Besondere Standortbedingungen: Die starke Sonneneinstrahlung im alpinen Raum – verstärkt durch Reflexion im Schnee – sowie die bessere Modulleistung bei niedrigen Temperaturen eröffnen Chancen für besonders hohe Erträge. Diese Potenziale lassen sich jedoch nur dann ausschöpfen, wenn sie in die Planung integriert werden.
• Gestaltungs- und Sortimentsvielfalt: Der Wunsch nach blendarmen, grauen Modulen ist nicht ungewöhnlich. Sie fügen sich hervorragend in die Umgebung und die Steinfassade der Glärnischhütte ein. Darüber hinaus bietet Swisspearl eine breite Palette an satinierten Modulfarben, sodass Architekten für jedes Projekt die passende Lösung wählen können. Zusätzlich lassen sich die PV-Module mit farblich angepassten Faserzementplatten kombinieren, was ein harmonisches Gesamterscheinungsbild ermöglicht und die Integration in anspruchsvolle Architekturprojekte weiter erleichtert.

Diese Faktoren machen jedes Projekt zu einer einzigartigen Herausforderung. Und genau hier setzt Swisspearl mit dem Sunskin-System an: Wir bieten Architekten nicht nur erprobte, praxisnahe Systemlösungen, sondern auch umfassende Planungsunterstützung und technische Begleitung – von der ersten Idee über die Simulation und Dimensionierung bis hin zur Realisierung vor Ort.