Die Nutzung erneuerbarer Energieformen ist heute nicht mehr nur eine ästhetische Angelegenheit, sondern mehr denn je auch wesentlich für die Umwelt- und Klimapolitik sowie eine wirtschaftliche Angelegenheit. Der Themenkomplex der energetischen Autarkie wird nicht erst seit den sich abzeichnenden geopolitischen Verwerfungen der jüngsten Zeit relevant, sondern resultiert aus dem Wunsch und Willen, weniger abhängig von den Wirren des Marktes zu sein und stattdessen über mehr Versorgungssicherheit zu verfügen. Diese Tendenz erfasst übrigens alle Bereiche.
Dass fossiles Gas kaum zukunftsfähig ist, ist seit geraumer Zeit bekannt. Was weniger bekannt war, ist der Umstand, dass grüne Technologien nicht nur ökologisch vernünftig, sondern auch wirtschaftlich rentabel sein können uns sollen. Tesla gelingt dieser Sprung von ökologischer Überzeugung zu wirtschaftlicher Disruption. Der Blick auf Tesla ist aber kennzeichnend für die weitreichenden Disruptionen unserer heutigen Zeit: Tesla will eine Gesamtlösung bieten von der Energieerzeugung bis zur Energieversorgung und zur Bereitstellung moderner Mobilität.
Im Bauwesen stehen Wärmepumpen für diese elektrische Zeit und in Kombination mit erneuerbarer Energie für die energetische Autarkie. Weil auf unseren Dächern mittels Photovoltaik zeitweise weitaus mehr Energie hergestellt als benötigt wird, andersherum zeitweise der Bedarf höher ist als die Produktion, entstehen die weitreichenden Problematiken, die mit der Energiespeicherung zusammenhängen. Diese Problematiken betreffen uns heute alle, unmittelbar und direkt und werden nicht mehr nur auf volkswirtschaftlicher Ebene mit Blick auf Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik, Wasserstoff und Energiespeicher geführt.
Die Entwicklung im Bereich der Erforschung alternativer Batteriesysteme, die auch Feststoffbatterien umfassen, schreitet voran, trotz der energetischen Ineffizienz bietet das Speichermedium Wasserstoff in bestimmten Bereichen allerdings deutliche Vorteile und Sicherheiten, weshalb Wasserstoff nicht aus dem Blick zu verlieren ist.
Der Themenkomplex der energetischen Autarkie im Bauwesen, die Möglichkeit und Notwendigkeit, erneuerbare Energieformen einzusetzen, aber auch die zunehmende Elektrifizierung unserer Gebäude durch moderne Steuerungsmechanismen macht die Auslegung unserer Bauwerke für die Energieerzeugung, Energiespeicherung und Energiebereitstellung immer notwendiger. Genauso wie das Tragwerk sich nicht dem Bauwerksentwurf unterordnen kann, verhält sich die Angelegenheit immer deutlicher auch beim Thema Energie.
Folglich sind unsere Bauwerke zunehmend so zu konzipieren und auslegen, dass das Höchstmaß an Energie effizient genutzt werden kann. Dadurch verändern sich unter anderem auch die Ästhetik sowie die Erscheinung des Hochbaus. Architektur und Tragwerksplanung, aber auch die Technische Gebäudeausstattung müssen gewillt sein, die Photovoltaik integrativ und effizient einzusetzen. Betroffen ist aber auch der Tiefbau: Wenn wir Geothermie gezielt für unsere Bauwerke nutzen wollen, damit auch das Prinzip Wärmepumpe potenzieren wollen, dann ist auch die entsprechende Auslegung des Tiefbaus und der Geotechnik wesentlich.
In diesem Sinne geht es mehr denn je, Räume und Flächen möglichst effizient und dynamisch mit Photovoltaik und Solarthermie auszustatten. Photovoltaik-Module können folglich auf Bauwerken, auf Dächern, auf Fassaden, im Wasser, über Parkplätzen sowie über landwirtschaftlichen Flächen angebracht werden. Durch die Bandbreite an möglichen Einsatzgebieten werden aber auch die technischen Herausforderungen größer. Das Tragwerk muss möglichst filigran, die Solarmodule müssen zunehmend anpassbar und mobil sein, der Schatten ist in den heißen Monaten erwünscht und in den weniger heißen Monaten nicht.
Die Tendenz ist natürlich immer und überall naturnah zu bauen. Wenn es allerdings darum geht, Photovoltaik-Module möglichst schwebend und transparent zu konzipieren, müssen es filigrane Tragwerke sein, wozu sich Stahl als Leichtbaumaterial eignet. Durch freie Formen, zugbeanspruchte Bauteile wie Netze und Seile können diese weitgehend in den Hintergrund geraten und schränken den freien Blick nicht ein.
Insbesondere die Landwirtschaft ist aufgrund des Landschaftsschutzes ein sensibles Gebiet. Hinzu kommen Probleme mit landwirtschaftlichen Maschinen sowie mit der Beschattung der landwirtschaftlichen Anlagen. Der Begriff Agro-Photovoltaik bezeichnet die konkrete und bewusste Nutzung der Photovoltaik im landwirtschaftlichen Bereich. Insofern aber ohnehin Hagelschutzeinrichtungen verbaut werden, die immer auch die Landschaft beeinträchtigen, kann und soll auch über Photovoltaik – in Grenzen – nachgedacht werden.
Demanega 
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