Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Bauwerkintegrierte Photovoltaik
Building-Integrated Photovoltaics (BIPV)
Bei bauwerkintegrierter Photovoltaik handelt es sich um Bauelemente, die zusätzlich zur Stromgewinnung klassische Funktionen wie Wärmedämmung, Wind- und Wetterschutz oder auch architektonische Funktionen übernehmen. Durch die Multifunktionalität können diese aktiven Bauelemente über ihren Lebenszyklus in ökonomischer und ökologischer Hinsicht besser abschneiden als herkömmliche Bauelemente. Für Gebäudeeigentümer bieten sie zusätzlich die Chance, die strenger werdenden energetischen Gebäuderichtlinien zu erfüllen. Durch die architektonische Integration von PV-Modulen in Dächer und Fassaden fügen sich ästhetisch ansprechende Kraftwerke in das Stadt- oder Landschaftsbild ein und leisten einen signifikanten Beitrag zur Energiewende. Vorteilhaft für kundenspezifische BIPV-Elemente ist eine lokale Produktion mit Nähe zum Endkunden.
Quick-Facts: Bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV)
- Technisches Potenzial in Deutschland rund 1000 GWp
- Vorteile:
- BIPV als wichtiger Baustein zur CO2-Reduktion bei Gebäuden (Nullenergie/Plusenergie)
- bei vielen ohnehin verglasten Flächen lässt sich PV mit geringem Mehraufwand integrieren.
- Herausforderungen:
- erhöhter Planungsaufwand aufgrund von Schnittstellen zwischen den Gewerken und unterschiedlichen Vorschriften
- erhöhte Kosten durch Kleinserien und geringen Automatisierungsgrad bei der Produktion sowie durch mangelnde Standardisierung
- das Produktspektrum muss mit funktional und ästhetisch optimierten Produkten erweitert werden.
Anwendungsmöglichkeiten
BIPV-Module eignen sich für die Integration sowohl in Dächer als auch in Fassaden. Sie können im transparenten sowie im nicht-transparenten, z.B. hinterlüfteten Bereich der Gebäudehülle mit geringem Mehraufwand eingesetzt werden.
Vom Energieverbraucher zum Energielieferanten: In die Fassade des Rathauses im Stühlinger in Freiburg sind Vertikale PV-Lamellen als Verschattungselemente integriert.
Komplett schwarze BIPV-Module mit unsichtbarer PV-Technologie und Antiblend-Oberfläche.
Freiheit für Architekten und Gebäudeplaner: Durch flexible Formate, Formen, Farben und Bauformen sind vielfältige und ästhetisch ansprechende Integrationsformen möglich.
Unsere FuE-Leistungen
Wir optimieren Komponenten der Gebäudehülle, stellen BIPV-Prototypen her, analysieren den Jahresertrag von BIPV-Anlagen sowie die Lebenszykluskosten.Wir finden kostengünstige Lösungen für den opaken Teil der Fassade, analysieren Bauprozesse und optimieren diese. Unsere Produktentwicklung ist die semi-transparente BIPV-Verglasung PVShade®, eine Verglasung, die Solarstrom erzeugt, Durchsicht gewährleistet und Sonnenschutz bietet.