Einbau-Photovoltaiksystem: funktionale und ästhetische Verbesserung

NEUE ANFORDERUNGEN, NEUE ARCHITEKTUR

Architektur ist ein ständig wachsendes Feld, das immer von menschlichen Bedürfnissen angetrieben wird, wie das Verlangen nach Schutz, Sicherheit und Ruhe. Obwohl diese grundlegenden Bedürfnisse auch heute noch relevant sind, hat sich die Anzahl der Anforderungen auf verschiedene Arten erweitert. Beispielsweise macht der Klimawandel als eine der größten heutigen Probleme Aspekte des nachhaltigen Wachstums und der Energieunabhängigkeit immer wichtiger, sogar formend für die moderne Architektur.

Zum Beispiel werden Sonnenmodule nicht länger einfach auf Dächer oder Fassaden bestehender Gebäude montiert, sondern werden oft zum zentralen Element in neuen Bauprojekten. Frühe (vor Beginn des Bauvorgangs) Berücksichtigung ermöglicht die Nutzung von Sonnenmodulen als integrierte Bauteile, und somit funktionell und ästhetisch.

BIPV-MODULE: MULTIFUNKTIONALE BAUTEILE EINES GEBÄUDES

BIPV-Dach mit Schatten auf dem Bahnhof © Sunovation

Zunächst einmal dient BIPV der Erzeugung von Solarenergie, die eine erneuerbare und saubere Stromquelle ist. Da die Module in das Gebäude integriert sind, wird elektrische Energie vor Ort erzeugt ohne zusätzlichen Platzbedarf – dies macht BIPV sozusagen zu einem Baustoff mit Rückzahlung der Investition.

Darüber hinaus unterscheiden sich BIPV-Module von nicht-integrierten Analoga darin, dass sie ebenfalls ersetzen gewöhnliche Materialien und Bauteile von Gebäudehüllen, wie Dächer und Fassaden, physisch und funktional. Somit sind BIPV-Module immer multifunktional – einige Beispiele:

• Wetterschutz: Als Dach oder Fassade fungierende BIPV-Module bilden eine robuste Schutzschicht und schützen vor Regen, Sonnenlicht, Schnee und Wind.
• Schatten: Je nach Farbe der BIPV-Module, Grad der Transparenz und Abstand zwischen den Zellen verändert sich die Transparenz. Voll- oder teilweise undurchsichtige Module können als Schattensysteme genutzt werden, z. B. als Teil von Dächern auf Bahnsteigen, Parkplätzen oder Tankstellen.
• Natürliches Licht: Die Integration von durchsichtigem Glas erlaubt es, dass Sonnenlicht nach innen dringt. So können überdachte Gebäude mit natürlicher Beleuchtung ausgestattet werden, wodurch der Energieverbrauch für Beleuchtung sinkt.
• Wärmeschutz: BIPV-Module bestehen mindestens aus zwei Glasscheiben (mit einem Schicht von Photovoltaikzellen dazwischen). Für Verbesserung der Energieeffizienz und Wärm isolation kann geschlossene Glasscheiben auf der Rückseite der Zellen verwendet werden.
• Lärmschutz: Gleich wie herkömmliche Glasscheiben stellen BIPV-Module eine robuste physische Barriere dar, die Schallwellen und Lärm effektiv reflektiert.

BIPV-Module als Gestaltungselemente

Gebäude mit Glasscheibe © Michel Denan

Seit der Entwicklung der Photovoltaik-Technologie in den 1950er Jahren wurde viel Fortschritt erzielt. Die Effizienz ist deutlich gestiegen, und auch das Aussehen hat sich verbessert. Moderne BIPV-Module werden oft auf Bestellung gefertigt und sind in verschiedenen Stilen, Formen und Farben erhältlich. Daher lassen sie sich leicht in architektonische Strukturen integrieren.

• Formen: Die meisten Photovoltaikmodule sind rechteckig. Das ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Glasscheiben können auch dreieckig, fünfeckig, sechseckig, elliptisch, rund, trapezförmig, rhombisch oder in jeder anderen Form sein.
• Flach und gekrümmt: Traditionelle Photovoltaikmodule sind flach. Mit Hilfe spezieller Glassorten und Produktionsverfahren lassen sich jedoch gekrümmte Module herstellen. Damit lässt sich BIPV auf runden und welligen Konstruktionen anwenden.
• Farben: Typischerweise sind Photovoltaikzellen blau oder schwarz gefärbt, abhängig vom Kristallinhalt. Die Farbe der Module lässt sich jedoch leicht anpassen, zum Beispiel durch gefärbtes Glas, farbige Folien oder bedrucktes Glas. Somit stehen BIPV-Module in einer breiten Palette von Farben zur Verfügung.
• Unsichtbare Zellen: Obwohl das Aussehen von Photovoltaikmodulen gut zu vielen modernen Gebäuden passt, ist dies nicht immer der Fall. Die gute Nachricht: BIPV-Zellen müssen nicht sichtbar sein. Um sie vor Betrachtern zu verbergen, genügt es, halbdurchsichtige Glasscheiben mit Beschichtung zu verwenden.

Unabhängig von der konkreten Form und Farbe verbessern BIPV-Module ohne Zweifel das Erscheinungsbild eines Gebäudes. Besonders, da sie einen ökologischen und innovativen Aspekt zum Gesamtbild hinzufügen.

Fazit

Wie oben gezeigt, profitieren Gebäude aus BIPV-Modulen aus verschiedenen Gründen. Einerseits durch ihre Multifunktionalität – einschließlich Stromerzeugung, Schatten, natürliche Beleuchtung, Wärmeschutz und Lärmschutz – welche die Energieunabhängigkeit von Gebäuden teilweise erhöhen. Andererseits durch ihr „grünes“ Erscheinungsbild und die Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten, welche Architekten kreativ in Gebäudehüllen und Strukturen integrieren können.