Was sollten wir über BIPV wissen?

Eine der vielversprechendsten erneuerbaren Energietechnologien ist die Photovoltaik-Technologie. Photovoltaik (PV) ist eine wirklich elegante Möglichkeit, vor Ort Strom direkt aus der Sonne zu erzeugen, ohne sich um die Energieversorgung oder Umweltschäden sorgen zu müssen. Diese Festkörpergeräte erzeugen einfach Strom aus Sonnenlicht, geräuschlos, ohne Wartung, ohne Umweltverschmutzung und ohne Materialverbrauch.

Traditionell wird Photovoltaik auf dem Dach eines Gebäudes montiert, was als Gebäude-PV bezeichnet wird. Aber immer mehr Architekten lernen, Solarzellen und -module auch in sogenannte Vorhangfassaden, Dachziegel und Geländer zu integrieren Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV).

Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) sind Photovoltaikmaterialien, die herkömmliche Baumaterialien in Teilen der Gebäudehülle wie dem Dach, Oberlichtern oder Fassaden ersetzen.

Indem es gleichzeitig als Gebäudehüllenmaterial und Stromgenerator dient, BIPV-Systeme kann zu Material- und Stromkosteneinsparungen führen, den Einsatz fossiler Brennstoffe und den Ausstoß ozonschädigender Gase reduzieren und dem Gebäude architektonisches Interesse verleihen.

Systemkomponenten für gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV).

Unter Building Integrated Photovoltaics (BIPV) versteht man die Integration von Photovoltaik (PV) in die Gebäudehülle. Der PV-Module erfüllen die Doppelfunktion als Gebäudehülle – sie ersetzen herkömmliche Gebäudehüllenmaterialien – und als Stromgenerator.

Ein vollständiges BIPV-System umfasst:

1、Die PV-Module (die dünnschichtig oder kristallin, transparent, halbtransparent oder undurchsichtig sein können);
2、Ein Laderegler, um die Leistung in und aus der Batteriespeicherbank zu regeln (in netzunabhängigen Systemen);
3、Ein Stromspeichersystem, das in netzinteraktiven Systemen im Allgemeinen aus dem Versorgungsnetz oder in netzunabhängigen Systemen aus einer Reihe von Batterien besteht;
4、Leistungsumwandlungsausrüstung, einschließlich eines Wechselrichters, um den Gleichstrom der PV-Module in Wechselstrom umzuwandeln, der mit dem öffentlichen Stromnetz kompatibel ist;
5、Notstromversorgungen wie Dieselgeneratoren (optional – typischerweise in netzunabhängigen Systemen eingesetzt); und geeignete Stütz- und Montageteile, Verkabelung und Sicherheitstrennschalter.

BIPV-Systeme können entweder mit dem verfügbaren Versorgungsnetz verbunden werden oder als eigenständige, netzunabhängige Systeme konzipiert werden.

Vorteile von BIPV

Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) dient einem doppelten Zweck: Sie dient sowohl als äußere Schicht einer Struktur als auch zur Erzeugung von Strom zur Nutzung vor Ort oder zur Einspeisung in das Versorgungsnetz. BIPV-Systeme können Material- und Stromkosten einsparen, die Umweltverschmutzung reduzieren und die architektonische Attraktivität eines Gebäudes steigern. Obwohl sie als Nachrüstung zu einer Struktur hinzugefügt werden können, wird der größte Wert für BIPV-Systeme dadurch erzielt, dass sie in den ursprünglichen Gebäudeentwurf einbezogen werden. Durch den Ersatz von Standardmaterialien durch PV bei der Erstkonstruktion können Bauherren die Zusatzkosten von PV-Systemen senken und Kosten und Designprobleme für separate Montagesysteme beseitigen.

Bewerbungen für BIPV

Nachfolgend finden Sie einige Anwendungen für das Design gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV).

Dächer

Einer der einfachsten Ausgangspunkte für eine umfassende Implementierung von BIPV sind Keramik- oder Tondachziegel. Bei diesen Anwendungen ersetzt PV-Material das Dachmaterial oder in manchen Fällen das Dach selbst. Einige Unternehmen bieten ein integriertes, einteiliges Solardach aus Verbundglas an; andere bieten Solar-„Schindeln“ an, die anstelle normaler Dachschindeln montiert werden können.

Solarfassaden, Vorhänge, Markisen und Fenster

Es gibt mehrere Optionen, um zu bestimmen, was mit Ihrer PV in anderen Gebäudeteilen als dem Dach geschehen soll. Diese werden im Folgenden grob erläutert.

In die Wände integrieren

Natürlich empfangen perfekt vertikale Wände nicht die gleiche Sonneneinstrahlung wie geneigte oder horizontale Dächer, aber sie empfangen eine gewisse, insbesondere wenn das Gebäude in höheren Breiten liegt, wo die Wintersonne in niedrigen Winkeln scheint. Es sind „perforierte“ Module erhältlich, die einen Teil des Lichts für die Stromerzeugung in den Zellen einfangen und gleichzeitig einen Teil des Lichts in das Gebäude eindringen lassen.

Integrieren Sie die Module in die umgebende „Haut“ eines Gebäudes.

Einige Gebäude verfügen sowohl aus ästhetischen Gründen als auch aus Gründen der Klimatisierung über eine solche Außenhaut. Wenn sich die Paneele, ähnlich wie Fenster, öffnen und schließen ließen, könnten sie eine direkte Rolle bei der Klimatisierung des Gebäudes spielen und gleichzeitig genügend Platz zum Kühlen bieten und somit effizient funktionieren.

Solarmarkise

Solarmarkisen haben den Vorteil, dass sie die unerwünschten direkten Sonnenstrahlen von Ihren Augen fernhalten und sie gleichzeitig absorbieren, um Strom zu erzeugen. Je nach Jahreszeit könnte der Winkel der Markisen möglicherweise angepasst werden, um die Sonnenstrahlen optimal einzufangen bzw. zu blockieren.

Solarfenster

Solarfenster (PV-Verglasungen) und Oberlichter dienen demselben Zweck wie ihre gewöhnlichen Gegenstücke: Licht hereinzulassen, Blendung zu reduzieren und als Isolierung bzw. Bereitstellungsmittel zu dienenBelüftung innerhalb eines Gebäudes.

Wie in diesem Artikel erläutert, wird die Bedeutung von BIPV in der Architektur in Zukunft weiter zunehmen. Den Daten zufolge sieht die Zukunft des BIPV-Marktes rosig aus.