Planungsunterstützung

Wir unterstützen unsere Kundinnen und Kunden bei der Planung von Fassadentechnologien wie Bauwerkintegrierter Photovoltaik (BIPV), Fenstern und Sonnenschutz. Auch bieten wir Know-how und Kompetenzen rund um bauordnungsrechtliche Aspekte bei PV-Anlagen und um das Thema „Glas als konstruktiver Werkstoff“.

Planung und Simulation von Bauwerkintegrierter PV (BIPV) und Fassadensystemen

Seit vielen Jahren entwickeln wir digitale Werkzeuge zur Planung und Simulation von BIPV- und Fassadensystemen. Zur Simulation von BIPV-Systemen gehören beispielsweise die technische Auslegung sowie Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsanalysen. Wir unterstützen das Design von Fassaden durch Visualisierung und Simulation, speziell auch in Form einer Blendungsanalyse. Wir beteiligen uns an der Planung von Bauprojekten und sind für die Klärung von technischen Fragestellungen und Hemmnissen zuständig. Einer unserer Schwerpunkte liegt auf der Analyse von Bauprozessen. Dabei beschäftigen wir uns auch mit den Gewerken (Akteuren, Rollen) und ihren Schnittstellen sowie den konstruktiven Teilprozessen und ihrem strukturierten Ablauf in jeder Leistungsphase.

Dienstleistungen für Architektinnen / Architekten, Planungsbüros oder Kommunen

Unser Angebot richtet sich an Bauherren und Architektinnen, Planerinnen und institutionelle Eigentümer von Liegenschaften, die das BIPV-Potenzial ihrer Neu- oder Bestandsgebäude bestmöglich nutzen möchten.

Unsere FuE-Aktivitäten zum Thema »Planungsunterstützung« umfassen:

• BIPV-Ertragsanalyse
• BIPV und Denkmalschutz
• Blendungsanalyse
• Bauplanung und -prozesse

Wir unterstützen die Planung von Bauwerkintegrierten Photovoltaikanlagen (BIPV) durch fundierte Ertragsanalysen – ausgehend von der solaren Einstrahlung über den Stromertrag bis hin zur Wirtschaftlichkeit der Anlage. Hierfür simulieren wir die solare Einstrahlung im Jahresverlauf – bei Bedarf bis hinunter auf die einzelne Solarzelle jedes Moduls. So lässt sich abschätzen, welche Flächen besonders wirtschaftlich nutzbar sind und an welchen Stellen aufgrund von Teilverschattung hohe Anforderungen an die elektrische Auslegung bestehen. Im weiteren Planungsverlauf simulieren wir den Gleich- und Wechselstromertrag und leiten daraus Konzepte für die elektrische Verschaltung der Zellen und der PV-Module, einschließlich der Wechselrichterauslegung, ab. Durch die detaillierte Analyse mit selbstentwickelten Softwarewerkzeugen auf Basis validierter Ray-Tracing-Lösungen wie radiance erzielen wir auch unter komplexen Einstrahlungs- und Verschaltungsbedingungen verlässliche Lösungen.

Wir unterstützen Einrichtungen der Denkmalpflege, Bauherren und Bauherrinnen denkmalgeschützter Gebäude, Architektinnen und Herstellende entsprechender Produkte beim Finden und Entwickeln denkmalgerechter BIPV-Lösungen. Unser Ziel ist es, die Nutzung von PV mit den Anforderungen des Denkmalschutzes zu vereinbaren. Hierzu beraten wir auf Basis wissenschaftlicher Methoden zu Fragen der aktuellen Gestaltbarkeit technischer Lösungen sowie zu bauordnungsrechtlichen Fragestellungen. Zudem teilen wir unsere Kenntnisse, um Eingriffe in die Bausubstanz zu verringern und den Solarertrag zu maximieren. 

Unsere Expertise sowie die Ausstattung unseres optischen Labors ermöglichen die fundierte Bewertung des Blendungspotenzials von Fassadentechnologien, basierend auf dem Reflexions- und Transmissionsverhalten sowie der Materialbeschaffenheit der Fassade. Unser Goniophotometer PGII von pab kann hochaufgelöste, sogenannte »Bidirectional Scattering Distribution Funtions« (BSDFs) messen, welche in geeignetem Format für photometrische Raytracing-Simulationen verwendet werden können, um Blendungssituationen zu visualisieren und zu bewerten. Zudem identifizieren wir kritische Regionen rund um PV-Installationen (»Blendungs-Hotspots«) und erstellen fundierte Blendgutachten. Unsere wissenschaftlichen Studien, inklusive Nutzerbefragungen und Probandenstudien, vertiefen das Verständnis über Blendungsphänomene im Bereich der Forschung. Wir vermitteln unser Wissen in Workshops und stehen auch unterstützend bei der Entwicklung von neuen Technologien zur Blendungsreduktion zur Seite.

Wir analysieren und verbessern Bauplanungsprozesse im Kontext der Funktionalisierung von Gebäudehüllen. Dabei konzentrieren wir uns auf die Verbesserung von Abläufen, auf die klare Verteilung von Zuständigkeiten, die Schnittstelle zwischen Gewerken und befassen uns mit rechtlichen Rahmenbedingungen sowie der Vereinfachung von Planungsprozessen. Automatisierung und Digitalisierung sind zentrale Elemente unserer Lösungen. So entwickeln wir Methoden und softwaregestützte Werkzeuge, um Bau(planungs)prozesse zu beschleunigen, deren Kosten zu senken und die Hürden für Baumaßnahmen zu verringern.

Wichtige Anwendungsfelder liegen in der energetischen Sanierung der Gebäudehülle sowie der Funktionalisierung der Gebäudehülle mit Wärmepumpen und/oder bauwerkintegrierter Photovoltaik (BIPV).

Zu unseren aktuellen Projekten und Referenzen zählen unter anderem die BIPV-Initiative Baden-Württemberg, SolarEnvelopeCenter und das Fraunhofer Leitthema BAU-DNS.