Lützkendorf IAB Klimapavillon BIPV 24 08 2018 Veröffentlichung · 2020. 6. 26. · 25...

Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20181

Bauwerkintegrierter Photovoltaik –multifunktionale Bauteile für die Gebäudehülle

Dr. Ingrid LützkendorfIAB Weimar gGmbH

24.08.2018, Weimar: Infotag „Solare Energienutzung“

Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH

2IAB‐Präsentation

Baustoffe und VerfahrenstechnikBausysteme und BauteileTief‐ und RohrleitungsbauEnergie und Gebäudetechnik


Solarenergie nutzen!

Die Kernfusion auf der Sonne liefert stündlich die Energie, welchedie Menschheit jährlich verbraucht!

[nach Golle, Extrawatt]


© SOLON AG

PV‐Anlagenals RenditeobjektUmweltbeitragzur unabhängigen Selbstversorgungals Versicherung gegen steigende Strompreise

Solarenergienutzung


Alternative BIPV

© SCHOTT AG

PV‐Anlagen bauwerkintegriert für energieaktive Gebäudehüllen

© Sonnenhaus‐Institut e. V.


Gebäude der Zukunft

sollen

höchste Energieeffizienz aufweisen

EU‐Gebäuderichtlinie:Niedrigstenergiehäuser‐ behördlich genutzt: ab 2019‐ alle Gebäude: ab 2021

vor Ort vorhandene Energie nutzen

aktive Rolle im Stromnetzübernehmen (Netzeinspeisung)

Tübingen: Baupflicht für Solarstromanlagen bei Neubauten[06.07.2018, https://www.photon.info/de/news/...] ©SCHOTT Solar AG


PV BIPV

Solaraktive Gebäudehüllen

dafür erforderlich:

konventionelles Modul multifunktionales PV‐Bauteilerzeugt PV‐Strom

‐ erfüllt alle Funktionen als Bauteilund erzeugt PV‐Strom

‐ Beitrag zur Refinanzierung


BIPV‐Modul ersetzt herkömmliches Bauteil der Gebäudehülle

Dachdeckung ‐ Ziegel PV‐Bauteil

Multifunktionales PV‐Bauteil

© Würth Solar


PV‐Technologien / Materialien

Kristall. Silizium Dünnschichtmodule‐ Glas‐Folie‐Module aSi/μcSi/ CdTe/CIS/CIGS ‐ Glas‐Glas‐Module auf Glas, Metall, Kunststoff

Organische PV‐ Basis Polymere ‐ niedermolekular(‐ Farbstoffzellen)

Modul‐Wirkungsgrade (Serie)16 ‐ 20,4 %mSi 14 ‐ 20 %pSi 12 ‐ 17 %

Modul‐Wirkungsgrade (Serie)7 ‐ 14,5 % (12 ‐ 20%)

Modul‐Wirkungsgr. (Kleinserie)

5 – 8 %Farbstoffzellen 3 %Polymersolarzellen 5 %

© Würth Solar

© CENTROSOLAR

© Biohaus © BELECTRIC

Nicht der Modulwirkungsgrad allein entscheidet!


BIPV‐Bauelemente

[Bendel/ISET]


PV‐Markt im Wandel

BIPV‐Potenzial: [BVBS/FG BIPV]− ca. 3.000 km² Gebäudehüllflächen

Fassaden und Dächer− ca. 300 GW PV‐Leistung− ca. 900 Milliarden € Umsatzpotenzialdavon 1/3 im Bauwesen

© SCHOTT Solar AG © ARNOLD GLAS © SCHOTT Solar AG

© a2‐solar


BIPV‐Beispiele Dach PV‐Oberlicht Transparenz durchZellen‐Abstand© asola Solarpower

PV‐Oberlicht Transparenz durch semitransparente Zellen©Glaswerke Arnold

PV aufDachbahnen© alwitra

PV‐Dachziegel© Monier Braas

PV‐Deckung © Würth Solar

PV auf Metall© RHEINZINK


BIPV‐Beispiele Fassade Kaltfassade ‐vorgehängte hinterlüftete Fassade© Foto: IAB

Balkon‐brüstung ©Glaswerke Arnold

Vordach© Schüco

Warm‐fassade© Schott

Sonnen‐schutz

© Colt Inter‐national

© SOLARWATT

© sunways


Unterschiedl. Anforderungen an Standard‐ /BIPV‐Module

Anforderungen aus Elektro‐und Bautechnik an alle Systemkomponenten

Hohe ästhetische und gestal‐terische Anforderungen bzgl. Farbe, Form, Oberfläche

BIPV ‐ Anforderungen

„Die Photovoltaik hat nur eine Zukunft, wenn sie sich harmonisch

in die Architektur integrieren lässt.“

Charles Fritts© http://grosspetertower.ch/home


Unterschiedl. Anforderungen an Standard‐ /BIPV‐Module

Anforderungen aus Elektro‐und Bautechnik an alle Systemkomponenten

Hohe ästhetische und gestal‐terische Anforderungen bzgl. Farbe, Form, Oberfläche

© AIG Gotha GmbH

„Die Photovoltaik hat nur eine Zukunft, wenn sie sich harmonisch

in die Architektur integrieren lässt.“

Charles FrittsPhysiker 1880

BIPV ‐ Anforderungen


Gestalterische Freiräume

Vielzahl Module + Montagesysteme

Viele Formate, auch flexible Module

Farbige, weiße, transparente oder bedruckte Module

Dummys für Randabschlüsse undverschattete Bereiche

Modulaufbau je nach BedarfGlas‐Glas‐Module, Glas‐Folie‐Module, Folien‐Module auf Bauteilen


Organische Photovoltaik

© LützkendorfSOLARTE. BELECTRIC + BGT sowie Werbeturm Frankfurt/M. © Belectric

Energiegewinnung mit organischer Photovoltaik (OPV), Basis Polymere, kostengünstig durch Druckverfahrenflexibel, transparent, leicht, recycelbar bessere Lichtausnutzung als kristalline PVDesignfreiheit SOLARTE. OPV in Glasbauelementen


Solaraktive Design‐Fassade

SDF‐Element als VHF 2,40 x 3,20 x 0,03 m³ OPV mit unterschiedlichen Farben und Verbundmaterialien auf Beton (UHPC)

Balkon‐Brüstung, geschwungen, Standard‐OPV


BIPV‐Design

FH Bern/Mynthweiler + GSS/Höhne ; ABS 2016, Bilder, Muster – Farbselektion, unterschiedliche Druckintensität, PV‐Raum sichtbar, Verluste ~ 20%


BIPV Fassaden

Wohnhaus Solaris,Zürich, 2017BIPV‐Gebäudehülle

[http://www.hbf.ch/projekte/wohnbauten/wohnhaus‐solaris‐zuerich]

Foto: Beat Bühler, Zürich

Keine Bildfreigabe für Veröffentlichung.Siehe Quelle (rechts)


BIPV‐Fassade, BMBF, Berlin 2014

BIPV – selbstverständlich als einFassadenmaterial!

Anlagenplanung: MR SunStrom GmbHModule: GSS Gebäude‐Solarsysteme


BIPV – Fazit

Zukunftsfähige Solararchitektur + energetische Nutzung der Gebäudehülle+ konstruktive Lösungen+ überzeugende Gestaltung

Nutzen BIPV erschließt sich über ihre Multifunktionalität

BIPV‐Fassaden/Dächer tragen bei − zu ihrer Refinanzierung− zur Betriebskostensenkung

BIPV ‐ keine reinen Renditeprojekte,sondern in 1. Linie Bauprodukte fürmultifunktionale, energieaktive Bauwerkhüllen

Gestaltung

Funktion

Konstruktion

BIPV


Bau‐ und Photovoltaik‐Branche gemeinsam für die Energiewende: Multifunktionale bauwerkintegrierte Photovoltaik. www.allianz‐bipv.org

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