Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat einen webbasierten Leitfaden für die Planung von bauwerkintegrierte Photovoltaikanlagen (BIPV) entwickelt. Damit wollen Entwickler die Integration von Solarmodulen in die Gebäudehülle vereinfachen. Denn Architekt:innen, Planer:innen und Projektentwickler:innen stehen immer öfter vor der Aufgabe, die CO2-Bilanz des Gebäudes durch die Integration von Solarmodulen ins Dach oder in die Fassade zu senken.
BIPV früh in den Planungsprozess einbinden
Die Hürde dabei ist, dass steigender Planungsaufwand oft auf fehlende Expertise bei der Ausführung von solaren Gebäudehüllen trifft. Mit dem neuen Leitfaden können Planer:innen unkompliziert die für sie passende BIPV-Lösung in den frühen Planungsphasen nach der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) finden. Der Leitfaden konzentriert sich dabei primär auf die ersten drei Phasen der HOAI. Denn wird die Solaranlage in der Gebäudehülle erst in späteren Leistungsphasen thematisiert, wird die Planung aufwendig und teuer, weil standardisierte BIPV-Lösungen hauptsächlich in der Fassade kaum noch möglich sind.
Im Leitfaden können die Planer:innen standardisierte BIPV-Systeme für den Entscheidungsprozess frühzeitig visualisieren und im Verlauf des Bauvorhabens weiter ausarbeiten. Da weder Hersteller noch Produkt oder genaues Design vorgegeben sind, haben die Planer:innen technisch einwandfreie, massentaugliche Lösungen zu wählen, die die geforderten normativen und bauvorschriftenspezifischen Anforderungen erfüllen.
15 verschiedene Konstruktionen als Basis
Der Leitfaden ermöglicht 15 unterschiedliche Konstruktionsprinzipien. Diese verschiedenen Systeme für die Dachintegration und für die Solarfassade. Diese unterschieden sich in der Regel hinsichtlich der Art der Modulanordnung – geschindelt oder auf Stoß montiert – sowie der Modulklemmung. „Außerdem haben wir intensiv zu BIPV-Produkten recherchiert, um sicherzustellen, dass diese Lösungen nicht nur allen Bauvorschriften entsprechen, sondern tatsächlich auch realisiert werden können“, berichtet Frank Ensslen, Leiter des Projekts und Bauingenieur am Fraunhofer ISE. „Für jedes dieser 15 Konstruktionsprinzipien gibt es ausreichend Produkte auf dem Markt – aufwendige Spezialfertigungen sind so im Realisierungsfall nicht nötig.“
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Parameter über Konfigurator anpassen
Über eine Eingabemaske finden die Planer:innen Hinweise für die Realisierung der BIPV-Anlage. Hier wird zunächst die Leistungsphase eingegeben, in der sich das Bauprojekt befindet. Zusätzlich geben die Planer:innen die gewünschte Einbaukategorie – Fassade oder Dach – an. „In einem zweiten Schritt kann ich dann in einem komfortablen Online-Konfigurator genau die Parameter anpassen, die für mein Bauvorhaben zutreffen, und erhalte dann die für mein Projekt passenden BIPV-Normallösungen“, beschreibt Baldur Dilthey, Architekt bei Wulf Architekten, das weitere Vorgehen.
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Dilthey hat an der Entwicklung des Leitfadens mitgearbeitet. „In den frühen Leistungsphasen dienen die Parameter als Platzhalter, die dann später ausgearbeitet werden können“, erklärt der Architekt. „Die BIPV-Normallösungen weisen gewisse Freiheiten bei der Systembilanz und im Moduldesign auf, zum Beispiel in Bezug auf Vorder- und Rückseitenglastyp, Glasdicken, Modulabmessungen, Zelltechnologie und -belegung sowie die Einkapselungsmaterialien.“
Hinweise für die Hersteller
Der Leitfaden ist aber keine Einbahnstraße. „BIPV-Normallösungen können andersherum auch für Modulhersteller als Orientierung zur Ergänzung ihres Produktportfolios mit individuellen Fertigungsmöglichkeiten dienen“, umreißt Kai Babetzki, Berater bei Drees & Sommer und ebenfalls Mitglied des Projektkonsortiums, die Möglichkeiten für die Systemanbieter. „Noch ist bauwerkintegrierte Photovoltaik eine Nische, doch ihr Potenzial ist groß. Dass es sich heute schon lohnt, kann man mithilfe des Amortisationsrechners prüfen, den wir ebenfalls in den BIPV-Planungsleitfaden aufgenommen haben“, betont Babetzki.
Den Planungsleitfaden finden Sie zur kostenlosen Nutzung auf der Webseite des Projekts Solar Envelope Center, in dessen Rahmen der Leitfaden entwickelt wurde. An diesem Projekt waren neben dem Fraunhofer ISE, Wulf Architekten und Dress & Sommer auch das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und IBC Solar sowie die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Landesverband Berlin Brandenburg (DGS) beteiligt.
