 Bahnhof mit Sonnenanschluss
Das Dach des Berliner Hauptbahnhofs ist nicht nur ein Genuss für das Auge des Reisenden, es beherbergt auch die größte Solaranlage Berlins. Die Aufgabe, die Anlage auf einem gekrümmten, transparenten Dach zu installieren, ging an die Grenzen des technisch Machbaren.
Von Nadja Däbritz
Wer als Reisender am neuen, erst im Mai dieses Jahres eröffneten Berliner Haupt-bahnhof seine Reise beginnt oder in die Berliner S-Bahn umsteigt, der ist beeindruckt. Eine riesige, filigrane Glaskuppel überspannt das gesamte Gebäude und lässt es lichtdurchflutet und luftig anmuten. Tageslicht auf allen Ebenen, das ist eine der Besonderheiten, die dem offenen Mundes staunenden Globetrotter den Atem rauben, wenn er den Blick gen Himmel lenkt.
Das Bahnhofsdach ist eines der Highlights, die das neue architektonische Wunderwerk in Berlins Mitte zu einem technischen Meilenstein machen. Und das nicht nur wegen der ausgeklügelten Konstruktion aus 23 stählernen Dachbindern, die einen 16 Meter hohen und bis zu 68 Meter weiten Bogen über die Gleise der S- und Fernbahn schlagen. Das Konzept des Hamburger Architektenbüros von Gerkan, Marg und Partner geht an die Grenzen des technisch Machbaren.
Nicht alle faszinierenden Details an diesem Meisterwerk der Baukunst sind - wie oft im Leben - auf den ersten Blick zu entdecken. Denn die 20.000 m2 große Dachfläche beeindruckt nicht nur wegen ihrer schieren Größe, sie beherbergt auch die größte Solaranlage Berlins. Diese ist Teil eines ausgeklügelten technischen Klima- und Energiekonzeptes, das der Konstruktion des Gebäudes zugrunde liegt.
Auf der südlichen Seite des Ost-West-Hallendaches ist seit Juli 2003 eine Photovoltaikanlage in Betrieb. Sie wandelt mit Hilfe von Solarzellen Sonnenlicht di-rekt in elektrische Energie um.
 Für die Photovoltaikanwendung geeignet ist die südliche Glashaut der 290m langen Bahnsteighalle in Ost-West-Richtung, und zwar genau dann, wenn das Glas eine Neigung von 7-19° gegen die Horizontale aufweist. Auf über 3.000m2 wurden fast 1.500 Solarmodule mit transparenten, leistungsfähigen Hochleistungs-Solarzellen in die Glasfelder integriert. Wie die 8.500 Glasscheiben hat auch jedes der Solarmodule eine individuelle Abmessung. Die unterschiedliche Größe der einzelnen Bauteile liegt begründet in der Tatsache, dass die Halle dem Bogen des Schienenverlaufs folgt. Jedes der sonnenhungrigen, jeweils 1,7 bis 2,6 m2 großen Module wurde so gefertigt und ausgerichtet, dass es eine optimale Position zur Sonne hat.
Wie aber ist es gelungen, dass das Dach trotz Photovoltaik nichts von seiner Lichtdurchlässigkeit eingebüßt hat? Die Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die mit hochtransparentem Gießharz in wetterbeständiges Glas eingebettet sind. Wer im Bahnhofsgebäude nach oben schaut, dem verstellt also nichts außer vielleicht Wolken den Blick auf das Blau des Firmaments.
Die Solarzellen selbst bestehen nur aus einem einzigen Siliziumkristall und tragen den viel versprechenden Namen "Laser Grooved Buried Grid" (zu Deutsch: laser-vergrabener Vorderseitenkontakt). Produziert werden sie vom Unternehmen BP-Solar. Die unter Fachleuten mit LGBG abgekürzte Zelle ist eine derjenigen Solarzel-len, die über einen überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad verfügen und dennoch in der Massenfertigung Einzug gehalten haben.
Die neu entwickelte Zelle ist die größte auf dem Markt erhältliche, monokristalline Solarzelle mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad (das ist das Verhältnis zwischen nutzbarer und eingesetzter Energie) von 16,5%. Diese Leistung kann sich durchaus sehen lassen: herkömmliche Glühbirnen verwandeln nur etwa 3-4 % der eingesetzten Energie in Licht, Photovoltaikanlagen bzw. Solarzellen erreichen derzeit einen Wirkungsgrad von 11-17 %. Da schneidet die "Laser Grooved Buried Grid"-Solarzelle sehr gut ab. Module mit der LGBG-Zelle haben sogar eine höhere Leistungsdichte als jedes andere bekannte und kommerziell erhältliche Solarmodul.
 Die "Laser Grooved Buried Grid"-Solarzelle ist deshalb so leistungsstark, weil der so genannte Wafer über eine sehr große Oberfläche verfügt. Der Wafer - englisch für Scheibe - ist eine kreisrunde, wenige 100 µm dicke Scheibe, die in der Halbleiter - und Mikromechanik verwendet wird. Mit Hilfe moderner Laserstrahltechnik werden wenige Mikrometer schmale Gräben - Leiterbahnen genannt - in die Wafer-Oberfläche eingefräst. Dadurch wird die sonnennutzbare Fläche größer. Diese Grä-ben werden später zur Ausbildung des Vorderseitenkontakts mit Metall gefüllt. Vom Vorderseitenkontakt kann dann der Strom abgegriffen und abgeführt werden.
Alle Solarzellen auf dem Dach des Berliner Hauptbahnhofs erzeugen eine Leistung von 286.000 Kilowattstunden pro Jahr. Das sind fast zwei Prozent des Strom-verbrauchs des Hauptbahnhofs, und der ist nicht zu knapp. Der von der Photovol-taik-Anlage des Hauptbahnhofs solar erzeugte Strom wird seit Juli 2002 ins Netz des Berliner Energieversorgers BEWAG eingespeist und für die Energieversorgung der Berliner Haushalte genutzt. Wenn Sie also als Berliner demnächst mal wieder Musik hören, dann vielleicht mit Strom vom Dach des Berliner Hauptbahnhofs.
Der Beitrag entstand im Rahmen eines Seminars für Wissenschaftskommunikation im SS 2006 am Institut f. Publizistik an der FU Berlin. |
