Die übliche Konstruktion von fassadenintegrierten Photovoltaik-Anlagen beruht auf speziellen Halterungssystemen, die Solarmodule mit vorgehängten, hinterlüfteten Fassaden kombinieren. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben nun ein Fassadenelement entwickelt, das die Funktionen Photovoltaik, Wetterschutz und Wärmedämmung in sich vereint. Eine zusätzliche Unterkonstruktion ist damit nach Angaben der beiden Institute nicht mehr erforderlich.
Die 1,0 mal 1,2 Meter messenden, vorgefertigten Elemente sind ein Ergebnis des Fraunhofer-Leitprojekts „BAU-DNS“, dessen übergeordnetes Ziel ein „ganzheitliches Verfahren für eine nachhaltige, modulare und zirkuläre Gebäudesanierung“ ist. Die Photovoltaik-Fassadenbauteile sind in zwei Ausführungen entwickelt worden, beide mit Dämmmaterial aus nachwachsenden Rohstoffen; es kommen entweder Hanffasern oder ein Pilzwerkstoff zu Einsatz. »Beide Materialien sind vom Brandverhalten geeignet für den Einsatz in der Fassade“, sagt Holger Wack, Gruppenleiter Baustoffentwicklung am Fraunhofer UMSICHT. Der Pilzwerkstoff sei außerdem „auch auf Basis von Reststoffen der Agrarindustrie herstellbar und somit sehr ressourceneffizient“. In beiden Fällen sei die Dämmung so in die Elemente eingesetzt, dass sich die Komponenten zum Recycling sortenrein voneinander trennen lassen.
Die integrierte Konstruktion erspart den Angaben zufolge im Vergleich zu konventioneller gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) große Mengen an Material. Außerdem ließen die Elemente schnell montieren und bei Bedarf auch jeweils einzeln, unabhängig von benachbarten Elementen, demontieren. Dies habe bereits ein erster Probeaufbau an einem Gebäude des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP in Holzkirchen gezeigt. Die „Aufbaugeschwindigkeit“ habe dort bei weniger als 1,5 Stunden pro Element gelegen.
Jetzt befindet sich die Photovoltaik-Fassade unter „intensivem Monitoring“ hinsichtlich Stromertrag, Dauerhaftigkeit, Temperatur- und Feuchteverhalten sowie Wärmedämmeigenschaften. Im Januar wird die Neuentwicklung auf der Münchener Fachmesse »BAU« (13. bis 17. Januar 2025) am Stand der Fraunhofer Allianz Bau präsentiert. Dort wird auch die für zukünftige Bauvorhaben entwickelte digitale Prozessbeschreibung zur korrekten Auslegung sowie zur Montage gezeigt.
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