Fassade 5/2018

TECHNIK

Fachbeitrag

FASSADE 5/2018

Zusammenfassung und Ausblick

Für die Realisierung einer gebäudeintegrier-

ten Photovoltaikanlage müssen vom Entwurf

über die Planung bis hin zur Ausführung

verschiedene Gewerke enger zusammenar-

beiten als sonst üblich. Für diese Zusammen-

arbeit stellt ein Gebäudemodell mit zentraler

Datenhaltung als gemeinsame Informations-

grundlage eine große Erleichterung dar. Für

den Datenaustausch mit Spezialanwendun-

gen müssen in standardisierten Datenforma-

ten Im- und Exportmöglichkeiten bestehen.

Hier gibt es noch einen großen Entwick-

lungsbedarf. Durch die Installation von Pho-

tovoltaikanlagen an Fassaden kann direkt an

bisher ungenutzten Flächen an Gebäuden

erneuerbare Energie erzeugt werden, emis-

sionsfrei, wartungsarm und damit ideal auch

für den Einsatz im urbanen Kontext. Im Zu-

ge der sich verschärfenden gesetzlichen Vor-

gaben für die Energieeffizienz von Gebäu-

den wird diese Anwendung an Bedeutung

zunehmen. Auf Grundlage der Erfahrungen

aus der selbst realisierten gebäudeintegrier-

ten Photovoltaikanlage am Z3 und weiteren

Projekten kann der Fachbereich Fassaden-

technik die Auftraggeberschaft und Archi-

tekten über alle Projektphasen vom Entwurf

über die Planung

bis hin zur Aus-

führung kompe-

tent beraten.

beteiligten verständlich visualisiert werden.

Die sonstigen für die ZiE zu erbringenden

Nachweise, wie zur Verträglichkeit der ver-

wendeten Materialien (Klebstoff, Emaillie-

rung und Aluminium-Unterkonstruktion)

können durch die modellbasierte Bearbei-

tung nur durch die zentrale Datenhaltung

unterstützt werden. Die Bauteilversuche

müssen in der Realität durchgeführt wer-

den.

Elektrische Integration in das

Gebäudeenergiekonzept

Neben der mechanischen Integration der

Photovoltaikmodule in die Gebäudehül-

le stellt die elektrische Planung und Inte

gration des erzeugten Stroms in das Gebäu-

deenergiekonzept eine weitere Schnittstel-

le dar. Für die elektrische Ertragssimulation

wurde das Gebäudemodell exportiert und

mit am Fraunhofer ISE entwickelten Si-

mulationswerkzeugen eine Einstrahlungs-

und Verschattungsanalyse durchgeführt.

Auf dieser Grundlage konnte das elektri-

sche Modulkonzept und die Anlagenver-

schaltung optimiert werden. Um die negati-

ven Auswirkungen der Teilverschattung der

Module durch die vorspringenden Holzlise-

nen auf den elektrischen Ertrag zu vermin-

dern, wurde jedes Modul elektrisch dreige-

teilt und die jeweiligen Zellen entsprechend

ihrer Position mit anderen Modulen zusam-

mengeschaltet. Die notwendigen Aufstell-

Dr.-Ing. Karoline

Fath ist Projektleiterin BIM-Koordination im

Fachbereich Fassadentechnik bei der Ed. Züblin

AG (Stuttgart)

Förderung

Das Projekt Construct PV wurde von der Euro-

päischen Kommission im 7. Forschungsrahmen-

programm unter der Vertragsnummer 295981

gefördert (Call identifier: ENERGY.2011.2.1 – 4

Development and demonstration of standar-

dized building components)

flächen für die Wechselrichter und die wei-

teren elektrischen Komponenten konnten

modellbasiert geplant und visualisiert wer-

den.

Anlagenbetrieb

Die Monitoring-Daten werden erst seit Ja-

nuar 2018 aufgezeichnet, so dass noch kei-

ne Ertragsdaten für ein ganzes Jahr vorlie-

gen. Die bisherigen Monitoring-Ergebnis-

se zeigen jedoch bereits die Charakteristik

von fassadenintegrierten Anlagen: Höhe-

re Erträge im Winter bei tiefstehender Son-

ne und etwas geringere Erträge trotz mehr

Sonnenstunden im Sommer. Bei den sibiri-

schen Temperaturen am Jahresanfang konn-

ten zeitweise über 100 kWh Ertrag an ei-

nem Tag erreicht werden. Dagegen beträgt

der Ertrag im Sommer an einem wolkenlo-

sen Tag ca. 50 – 60 kWh. Der erzeugte Strom

wird direkt im Z3 für den Betrieb der Büro-

arbeitsplätze verbraucht.

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Leistung [kW] Z3 Photovoltaik Fassade

13. Februar 2018

6. April 2018

25. Juli 2018

Gemessene elektrische Leistung der Z3-Photovoltaikfassade für drei Beispieltage.

Verklebung des Stufenglasphotovoltaikmoduls mit der Unterkonstruktion.