lützkendorf iab klimapavillon bipv 24 08 2018 veröffentlichung · 2020. 6. 26. · 25...
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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“
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Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH
2IAB‐Präsentation
Baustoffe und VerfahrenstechnikBausysteme und BauteileTief‐ und RohrleitungsbauEnergie und Gebäudetechnik
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20183
Solarenergie nutzen!
Die Kernfusion auf der Sonne liefert stündlich die Energie, welchedie Menschheit jährlich verbraucht!
[nach Golle, Extrawatt]
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20184
© SOLON AG
PV‐Anlagenals RenditeobjektUmweltbeitragzur unabhängigen Selbstversorgungals Versicherung gegen steigende Strompreise
Solarenergienutzung
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20185
Alternative BIPV
© SCHOTT AG
PV‐Anlagen bauwerkintegriert für energieaktive Gebäudehüllen
© Sonnenhaus‐Institut e. V.
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20186
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
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20187
PV BIPV
Solaraktive Gebäudehüllen
dafür erforderlich:
konventionelles Modul multifunktionales PV‐Bauteilerzeugt PV‐Strom
‐ erfüllt alle Funktionen als Bauteilund erzeugt PV‐Strom
‐ Beitrag zur Refinanzierung
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BIPV‐Modul ersetzt herkömmliches Bauteil der Gebäudehülle
Dachdeckung ‐ Ziegel PV‐Bauteil
Multifunktionales PV‐Bauteil
© Würth Solar
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.20189
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!
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BIPV‐Bauelemente
[Bendel/ISET]
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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
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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
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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
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201814
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
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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
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201816
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
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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
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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
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BIPV‐Design
FH Bern/Mynthweiler + GSS/Höhne ; ABS 2016, Bilder, Muster – Farbselektion, unterschiedliche Druckintensität, PV‐Raum sichtbar, Verluste ~ 20%
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201820
© KONVORTEC
VHF Vorgehängte hinterlüftete PV‐Fassade
© LITHODECOR
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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)
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201822
Kassettenmodul Soltecture
© sulfurcell
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Kompositpaneel
© TU Dresden
StoVerotec PV‐Panel mit Würth Solar CIS‐Modul(Ventec/Manz)
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201824
BIPV‐Fassade, BMBF, Berlin 2014
BIPV – selbstverständlich als einFassadenmaterial!
Anlagenplanung: MR SunStrom GmbHModule: GSS Gebäude‐Solarsysteme
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201825
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
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201826
© T. Borkovic
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dr. Ingrid Lützkendorf03643 / 8684 ‐137i.luetzkendorf@iab‐weimar.de
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Bauwerkintegrierter Photovoltaik, Dr. I. Lützkendorf – IAB Weimar gGmbH, 24.08.201827
Bau‐ und Photovoltaik‐Branche gemeinsam für die Energiewende: Multifunktionale bauwerkintegrierte Photovoltaik. www.allianz‐bipv.org