PV-Luftkollektor-Fassaden
Unter Einwirkung von Sonnenenergie heizen sich Photovoltaikzellen auf. Erfolgt keine ausreichende Kühlung, sinkt die elektrische Leistung. Dagegen erfolgt in einem hinterlüfteten Photovoltaikmodul die Wärmeabfuhr kontrolliert an einen hinter der PV-Fläche geführten Kühlluftstrom. Die elektrische Leistung bleibt erhalten bzw. steigt sogar um 4% pro 10 Grad kühler gehaltener Photovoltaik-Zellentemperatur.
Gallerie
Die wesentlichen Vorteile von Solarluftsystemem mit integrierter Photovoltaikanlage bestehen darin, dass gleichzeitig Strom und Wärme produziert wird. Durch eine einstrahlungskonforme Luftmengenregelung aufgrund der Kombination von Gleichstromventilatoren und den Photovoltaik-Modulen wird zudem auch eine relativ konstante Lufttemperatur nach dem Luftkollektor gewährleistet.
Eine besonders aussichtsreiche Anwendung der
Solarluftkollektortechnik zeigt sich beispielsweise in den
Hallenbädern, weil gerade in diesem Nutzungsbereich ein fast
ganzjähriger Heizenergiebedarf bei gleichzeitig großen hygienisch
erforderlichen Luftwechselraten erforderlich ist.
Zahlreiche Anwendungen finden solche Anlagen auch in Sporthallen,
Lager- und Produktionshallen, Verkaufshallen, aber auch in
Bürogebäuden und Schulen.
Solararchitektur mit Solarluftsystemen
Insbesondere für die Solararchitektur, die sich in letzter Zeit
durch ihre Innovationen und Energieeffizienz immer mehr durchsetzt,
finden solare Luftsysteme in Kombination mit der Photovoltaik beispielsweise als
Fassadenintegration, ideale Voraussetzungen. Der Grund liegt in den
synergetischen Wirkungsmöglichkeiten in technischer wie auch
wirtschaftlicher Hinsicht. Hieraus ergeben sich auch neue
Gestaltungsmöglichkeiten. Selbst bei einer Modernisierung von
Wohn-, Büro- oder Verwaltungsbauten können derartig veränderte
Wandaufbauten bauphysikalisch und konstruktiv zu "aktiveren" und
schlankeren Bauteilen sowie zu einer zeitgemäßen Ästhetik des
Erscheinungsbildes führen.
Im Bereich von Hallenbauten und Büro- sowie Verwaltungsgebäuden
stellt die Einbindung von Solarluftsystemen in Kombination mit
Photovoltaik eine interessante und kostengünstige Anwendung dar.
Die Einbindung des PV-Solarluftsystems lässt sich sehr einfach
realisieren. Besonders in Neubauten, aber auch für Sanierungen, bei
denen die im Verhältnis große erforderliche Kollektorfläche als
Fassadenintegration einen Teil der Gebäudehülle ersetzen kann. Bei
entsprechender Planung sind hierbei die Mehrkosten
unwesentlich.
Die thermischen Kollektoren stellen nach einer Modernisierung das
prägende Gestaltungselement des Gebäudes dar.
Bei der Erstellung von solarthermischen Warmfassaden wird im Prinzip die Dämmung des Kollektors zur Gebäudeisolation verwendet. Durch die Anordnung einer in der Fassade enthaltenen Mineralwolldämmung von beispielsweise 5 cm, werden die geforderten Dämmwerte der Energieeinsparverordnung nicht nur erreicht, sondern über diesen "statischen" Wert hinaus wird auch an sonnenlosen Wintertagen ein um 30 % besserer Wert (Ueff = 0,21 W/m²K) ereicht. An Tagen mit Sonne sinkt der Dämmwert einer Wand sogar auf den Passivhausstandard mit Ueff = 0,04 W/m²K. Aufgrund des diffusen Anteils der Sonnenstrahlung von 30 bis 50 % wirken die Kollektoren auch auf der Nordseite als "aktiver" Fassaden-Wärmeschutz. Infolge der vertikalen Anordnung der Kollektoren in der Fassade ist der Anlagenertrag im Frühjahr und Herbst am höchsten.
Ferner liefert ein Klarglas, und nicht das graue, eher "griesig" wirkende Solarglas sowie die darunter bei näherem Herantreten sichtbare Solarabsorberfläche, die in einem Stück ausgeführt werden kann, ein ruhiges Erscheinungsbild der Fassade.
Neben der bauphysikalischen Auslegung müssen vor allem die thermodynamischen und hydraulischen Aspekte bzw. die elektrotechnischen Kriterien (Blitzschutz, Potenzialausgleich, etc.) berücksichtigt werden. Um eine potenzielle Wärmebrücke zu verhindern, muss der Kollektorrahmen eine thermische Trennung aufweisen.
Fachwissen zum Thema
Buderus | Bosch Thermotechnik GmbH | Kontakt 06441 418 0 | www.buderus.de