Rotes Solardach für historisches Gebäude in Eppingen
Forschungsprojekt für unsichtbare bauwerkintegrierte PV
Steildächer historischer Gebäude in Deutschland sind oftmals mit
roten Dachpfannen belegt, bei denen herkömmliche, schwarz-bläuliche
Photovoltaikmodule die Gesamterscheinung stark beeinträchtigen
würden. Zugunsten der Optik wird daher vor allem bei
denkmalgeschützten Bauten meist auf PV-Anlagen verzichtet. Dabei
ist es für die Energiewende im Bausektor unerlässlich, dass auch
der Bestand über regenerative Energien versorgt wird und diese auch
gebäudenah erzeugt werden.
Gallerie
Im Rahmen des Forschungsprojekts PVHide hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit dem Modulhersteller AxSun Solar, der Interpane Entwicklungs- und Beratungsgesellschaft sowie der Stadt Eppingen eine ziegelrote PV-Anlage entwickelt und in das Dach eines historischen Sandsteinbaus integriert, der heute als Turnhalle genutzt wird. Die nach Westen und Osten ausgerichtete Anlage besteht aus 224 PV-Modulen mit einer Gesamtleistung von 66 kWp und erzeugt mindestens neunzig Prozent so viel Strom, wie eine herkömmliche Aufdachanlage mit unbeschichteten Gläsern erzeugen würde.
Ziel des Forschungsprojekts war es, skalierbare Konzepte für kostengünstige, unsichtbare bauwerkintegrierte unauffällige Photovoltaiksysteme zu entwickeln. Um dies zu erreichen, entwickelte das Fraunhofer ISE die nächste Generation ihrer bereits patentierten MorphoColor-Farbschicht, mit der das Deckglas von PV-Modulen oder auch solarthermischen Kollektoren farbig gestaltet werden kann. Diese spezielle Farbschicht ist eine photonische Struktur, bei der eine Interferenzschicht so mit einem geometrisch strukturierten Substrat kombiniert wird, dass sich ein besonders schmalbandiges Reflexmaximum ergibt. Da dabei nur geringe Teile des Lichtspektrums reflektiert werden, kann das restliche Sonnenlicht ungestört passieren. Die unter der Farbschicht liegenden dunklen Solarzellen sind nicht mehr sichtbar. Verglichen mit einem unbeschichteten Modul wird die Effizienz um weniger als zehn Prozent verringert.
Inspiriert ist das Moduldesign durch den Morpho-Schmetterling, dessen intensiv blaue Flügel einen in weiten Bereichen winkelstabilen Farbeindruck erzeugen. Die PV-Module zeigen immer ihre intensive Farbe, unabhängig vom Einstrahlungswinkel der Sonne. Mit der Technologie können theoretisch eine Vielzahl an Farben realisiert werden. Auch bauwerksintegrierte farbige solarthermische Kollektoren oder sogar PVT-Kollektoren sind möglich. Gefördert wurde das Vorhaben in Eppingen vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK, das Fraunhofer ISE unternimmt derzeit ein Monitoring der PV-Anlage.
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