Im Forschungsprojekt Construct-PV entwickeln Forscher variable, effiziente und kostengünstige Photovoltaikmodule für die Gebäudehülle. Verbunden mit neuen Solarmodultechnologien stellt eine Musterfassade dar, wie vielfältig sich PV in die Gebäudehülle integrieren lässt.
Welche Möglichkeiten gebäudeintegrierte (BIPV-)Photovoltaikmodule bieten, illustriert eine seit dem 25. Januar 2016 auf dem Züblin-Campus in Stuttgart ausgestellte Musterfassade. Das sechs mal sechs Meter große Fassadenelement ist im Zuge des Forschungsprojekts Construct-PV entstanden. Das von der Zentralen Technik, Fachbereich Fassadentechnik, des Bauunternehmens Ed. Züblin koordinierte Projekt hat die Zielsetzung, für lichtundurchlässige Flächen am Dach sowie an der Fassade effiziente und kostengünstige Lösungen hinsichtlich gebäudeintegrierter Photovoltaik zu entwickeln und diese beispielhaft anzuwenden.
Gebäudeintegration bedeute dabei, dass die Photovoltaikmodule nicht nur Strom aus Sonnenlicht erzeugen, sondern zugleich Funktionen der Gebäudehülle übernehmen, wie beispielsweise den Witterungs- und/oder Schallschutz. Vor dem Hintergrund der Klimaschutz- sowie Energieeffizienzziele der Europäischen Union (EU) sollen ab 2019 Neubauten in den Mitgliedsstaaten mindestens so viel Energie erzeugen, wie sie selbst verbrauchen. Die Fassade eines Gebäudes stelle dabei eine große, bisher für die Energiegewinnung noch weitgehend ungenutzte Fläche dar. Aus diesem Grund fördert die EU-Kommission seit 2013 die Arbeit von Construct-PV, dem interdisziplinären Verbund aus Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Industrieunternehmen.
Intelligente Technologien entwickelt
Die jetzt in Stuttgart ausgestellte Musterfassade hatte das Architekturbüro UNStudio entworfen, Züblin plante sie im Detail und baute sie anschließend. Das Exponat demonstriert dem Unternehmen zufolge verschiedene Arten der Photovoltaik-Integration, wie etwa klassisch linienförmig gelagerte Module in einer Pfosten-Riegel-Fassade, eine vorgehängt hinterlüftete Konstruktion sowie Glasfassaden mit auskragenden Verschattungselementen für die Gebäudegestaltung. Zum Einsatz kommen von den Projektpartnern Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme sowie Meyer Burger realisierte Solarmodul-Lösungen. Nach Angaben des Fraunhofer-ISE handelt es sich bei einer der im Projekt entwickelten Technologien um neuartige BIPV-Schindeln. Die für diesen Zweck verwendeten Glas-Glas-Module enthalten demnach hocheffiziente kristalline Heterojunction-Solarzellen, die mit vielen dünnen und aus der Ferne unsichtbaren Drähten im Smart Wire-Verfahren elektrisch verbunden seien.
Die Module seien auf Bitumenschindeln befestigt, die sich ihrerseits durch einfaches Nageln an der Holz-Unterkonstruktion fixieren lassen. Die Bitumenschindel unter dem Photovoltaik-Modul könne dabei die gleiche Oberfläche aufweisen wie die benachbarten konventionellen Schindeln, so dass der Fassadenbauer eine einheitliche Optik herstellt. Die eigens für das Exponat realisierte elektrische Energieaufbereitung zur Visualisierung des erzeugten Stroms stammt von SMA Solar Technology. In einem Raum hinter der Musterfassade finden sich auf zirka 15 Quadratmeter zusätzliche Informationen zum Projekt sowie zu den verwendeten Technologien.
Photovoltaik-Musterfassade on tour
Die Musterfassade präsentierte Züblin zum ersten Mal im November 2015 beim Energy Forum on Advanced Building Skins in Bern. Jetzt ist sie in Stuttgart vor dem Züblin-Haus frei zugänglich aufgestellt. Das Exponat verbleibt dort für zirka sechs Monate. Für die Besichtigung des Ausstellungsraums hinter der Musterfassade ist eine Terminabsprache unter constructpv@zueblin.de erforderlich. Vom 20. bis zum 23. September erleben Interessierte die Fassade auf der Glasfachmesse glasstec in Düsseldorf, vom 16. bis zum 21. Jänner 2017 auf der Bau in München. Die Ausstellungsreise endet im schweizerischen Lugano beim Projektpartner SUPSI.