Ökad utbyggnadstakt av solceller skapar nya utmaningar för gestaltning

Elproduktion med hjälp av solen växer snabbt och blir allt billigare. I dag täcker sol-el bara någon procent av det globala elbehovet, men tillväxten är exponentiell och både potentialen och behovet är enormt.  Den allra största delen av de solpaneler som installeras i Sverige sätts upp på byggnader men även antalet solparker ökar.

Byggnadsintegrerad solel, BIPV, utgör i dag en liten men växande del av solelsmarknaden. BIPV definieras enligt europeisk standard som att den har en byggnadsteknisk funktion förutom att den producerar el. Det kan till exempel handla om att materialet fungerar som väderskydd eller bullerskydd. Ett sätt att integrera solel i en byggnad är att använda solceller i stället för takpannor.

Rickard Nygren är arkitekt på White arkitekter och menar att byggnadsintegrerad sol-el också kan betyda något mer och annat än multifunktionella material.

–  Jag, och många arkitekter med mig, menar att det även handlar om att solcellerna ska passa in i byggnaden. Det uppstår annars en krock när solcellstekniken möter byggnadsbranschen och frågan för arkitekter är hur tekniken kan bli en del av byggnadens gestaltning. Integration handlar om att man intuitivt ska känna att någonting fattas om man tar bort solcellerna, säger Rickard Nygren.

De solcellstekniker som finns på marknaden i dag är kisel- och tunnfilmssolceller. Kiselsolcellerna har den överlägset största marknadsandelen och är det billigare alternativet. Tunnfilmssolcellerna används ofta av estetiska skäl eftersom de är enhetligt svarta. Det kan vara en fördel att använda dem för kostnadseffektiv estetisk integrering eftersom deras standardmoduler har mindre mått än kiselpanelerna. Exempel på ett projekt där detta gjorts är Frodeparken i Uppsala där White arkitekter utformat Nordens största solcellsfasad på ett nybyggt bostadshus.

Det pågår en intensiv forskning både för att utveckla helt nya solcellstekniker och för att höja verkningsgraden på dagens solceller. Det kan till exempel handla om att komplettera kiselceller med skikt av andra material för att öka effektiviteten.

Ur ett gestaltningsperspektiv kan det enligt Rickard Nygren vara mer intressant hur solcellerna sätts samman i moduler för att passa på en byggnad än vilken typ som används. Det finns serietillverkade standardmoduler i storformat på marknaden och ett begränsat utbud av serietillverkade moduler med mer byggnadsanpassade mått. Skräddarsydda produkter som projekttillverkas blir väsentligt dyrare men öppnar upp större möjligheter för estetisk integration av solcellerna och bättre utnyttjande av hela ytor. I dag finns också stora möjligheter att färgsätta solceller.

Även om det inte finns några nybyggnadskrav när det gäller solel så menar Rickard Nygren att med den utveckling vi ser i dag, med energikrav som skärps undan för undan och med stor efterfrågan på fossilfri el, så finns det goda skäl att tänka in solceller när man bygger nytt.

Om man bestämt sig för att ha med solceller i ett projekt från början så är det viktigt att man som arkitekt vet varför.

–  Det kan finnas olika drivkrafter bakom, som till exempel lönsamhet, att man vill kommunicera modernitet eller att man vill uppnå ett energikrav eller ett hållbarhetsmål. Om man inte vet varför man har med solceller så kan man stöta på hinder utefter vägen som gör att det inte blir något i slutändan, säger Rickard Nygren

Ett byggnadsprojekt där solcellernas roll var tydlig från början är House of choice, en hotell- och kontorsbyggnad i Solna som precis står färdig och ska invigas i sommar. Rickard Nyberg har arbetat med byggnadens utformning.

–  Ett av huvudmålen i bygget var att det skulle vara ett nollenergihus. Då behöver man varje solbelyst yta på husen för att producera kilowattimmar. Vet man det så har man en styrning mot att utnyttja ytorna så effektivt som möjligt, säger Rickard Nygren.

Solcellerna på taket har placerats för att utnyttja takytan optimalt, vilket har gett den tredelade ”tandningen” eller profilen på takfoten.

House of choice är en kubisk byggnad som släpper in ljus genom två ljusgårdar i mitten. Solceller har satts på både taket och fasaden och olika typer av glastextur har använts på ett sätt som stöder husets utformning och ger ett tema för fasadvariationen. Det här temat finns också invändigt i de stora huvudljusgårdarna med inbyggda solceller som även fungerar som solskydd. Ljusgårdarna kan exemplifiera en integration av solceller i både funktionell och estetisk mening.

–  Solcellerna gör nytta både genom att skugga och producera el. Det är också en gestaltningsfråga hur vi har distribuerat solcellerna över ytan på glastaken, säger Richard Nygren.

Nästan all solel i Sverige finns i anslutning till fastigheter och solparker står bara för sex procent av den installerade effekten.  Utbyggnadstakten har dock ökat betydligt de två senaste åren och det finns omfattande utbyggnadsplaner framöver. Även om solparker inte syns på avstånd på samma sätt som vindkraftverk så kommer frågan om hur de påverkar landskapet och markanvändningen att aktualiseras.

Josefin Wangel är docent i landskapsarkitektur på SLU. Hon leder ett forskningsprojekt som ska undersöka förutsättningarna för energigemenskaper baserade på solel att etableras i Sverige. Enligt Josefin Wangel finns det inte mycket gjort kring landskapsarkitekternas perspektiv på förnyelsebar energi generellt och framför allt inte i relation till solenergi. Men hon ser det som en nödvändighet att landskapsarkitekter tar till sig frågan. Viktiga frågor är till exempel var solparkerna lokaliseras och vems intressen som styr både lokaliseringen och utformning.

–  Jag hoppas på en framtid där energisystem blir lika mycket en arkitektur- och landskapsarkitekturfråga som en teknikfråga. Arkitekter sitter på viktiga pusselbitar när det gäller att få till kopplingarna mellan energisystemen och både människors och andra arters livsmiljöer, säger Josefin Wangel.

Enligt Rickard Nygren kan det finnas en inställning hos arkitekter att energi inte är deras uppgift. Men på samma sätt som arkitekten har en uppfattning om tjocklek på fasaden eller tyngden på ett material, så behöver de ha en uppfattning om vad solcellerna innebär i watt och kilowattimmar.

–  Vi arkitekter måste ta till oss energifrågan på ett annat sätt än i dag då den hänger ihop med och påverkar gestaltningen. Vi måste ha en uppfattning om vilken nytta solcellerna gör. Annars är det någon annan som avgör om de ska sättas dit eller tas bort, säger Rickard Nygren.

I den ena av House of choice ljusgårdar sitter solcellerna jämnt fördelade i ett rutnät. I den här ljusgården sitter solcellerna mer oregelbundet för att skapa liv och kontraster.