BIPV - Building Integrated Photovoltaic

BIPV

BIPV (Building Integrated Photovoltaic) ist eines der Gebiete der angewandten Forschung von Eurac Research. Innerhalb des Instituts für Erneuerbare Energien, führt eine spezialisierte Gruppe von Photovoltaikexperten verschiedene Aktivitäten insbesondere zur Analyse von solaren Energiequellen, zur Energieeffizienz und zur Zuverlässigkeit von PV- Modulen und Systemen und ihrer Integration in Gebäuden und Stromnetzen, durch.

Dabei wenden unsere Experten eine ganzheitliche Herangehensweise an, indem sie sich mit einer großen Vielfalt von Aufgabenbereichen beschäftigen, wie etwa der frühzeitigen Planung, der Marktanalyse, der Simulation, der Entwicklung von Prototypen, dem Testen im Innen- und Außenbereich, dem Monitoring, sowie der Unterstützung von BIPV-Planern, Produzenten, Installateuren und Händlern.

 

Ziel ist, die Anwendung von BIPV-Lösungen im Bausektor zu steigern und bestehende Hindernisse zu überwinden. Unsere BIPV-Plattform zeigt realisierte Beispielgebäude und Produkte (Module, Befestigungssysteme und Energiesysteme) für Architekten, Kunden und Entwickler. Sie liefert inspirierende Beispiele und erworbene Kenntnisse und Erfahrungen aus früheren Projekten, und informiert die Menschen über den aktuellen BIPV-Markt. Wir empfehlen Planern das Potential von BIPV, einer multifunktionalen Technologie per Definition, zu berücksichtigen.

Unsere Definition von BIPV steht in engem Zusammenhang mit den Empfehlungen der IEA-PVPS Task 15, einem Projekt der Internationalen Energieagentur (IEA), an dem Eurac Research beteiligt ist. Das Projekt hat das Ziel, einen Rahmen zu schaffen, der es ermöglicht, die Anwendung von BIPV-Produkten auf dem globalen Markt für erneuerbare Energien zu steigern.

 

“Ein BIPV-Modul ist ein PV-Modul und ein Bauteil in einem, das als Bestandteil des Gebäudes geplant wird. Ein BIPV-Produkt ist die kleinste (elektrisch und mechanisch) nicht teilbare Photovoltaikanlage in einem BIPV-System, die die gebäudebezogene Funktionalität behält. Wird das BIPV-Produkt demontiert, muss es durch ein geeignetes Bauprodukt ersetzt werden.

Ein BIPV-System ist ein Photovoltaiksystem, bei dem die PV-Module die oben genannte Definition für BIPV-Produkte erfüllen. Es umfasst die elektrischen Komponenten, die für den Anschluss der PV-Module an externe Wechselstrom- oder Gleichstromkreise erforderlich sind, sowie die mechanischen Befestigungssysteme, die für die Integration der BIPV-Produkte in das Gebäude erforderlich sind.”

 

Diese Definition stammt aus einer Überprüfung verschiedener IEA Tasks und Forschungsprojekte [1], die sich auf mehrere Kriterien zur Definition von BIPV konzentrieren (z.B. Multifunktionalität, architektonische Anwendung, geometrische Kriterien, Beschattung, Zusammenarbeit innerhalb des Bauteams, ästhetische Qualität, etc. Trotz der bestehenden BIPV-Definitionen besteht der Zweck der BIPV-Plattform darin, ein Gesamtkonzept für PV-Integration vorzuschlagen. Es fasst alle oben genannten Kriterien in drei Hauptaspekte zusammen, die wir für den Erfolg im BIPV-System-Design für unerlässlich halten, nämlich Technologieintegration, ästhetische Integration und Energieintegration.

Auf internationaler Ebene sind bereits mehrere Regeln für die Technologieintegration festgelegt [2]. PV-Module sollten effektiv die Rolle traditioneller Gebäudekomponenten spielen, z.B. Schutz vor Witterung, Sonne, Lärm oder Wärmeisolation, Sicherheit, Tageslichtlenkung und so weiter. Es soll die konstruktive Funktionalität gewährleisten. Die ästhetische Integration wird ebenfalls häufig diskutiert, da sie ein kritischer Punkt ist, der oft als Hindernis für die BIPV-Verbreitung angesehen wird. Um eine architektonisch ansprechende Komposition zu erreichen, sollten die PV-Module im Einklang mit dem Gesamtbild des Gebäudes hinsichtlich Farbe, Textur, Größe, Position stehen. Die Energieintegration ist ein wesentlicher Bestandteil der Untersuchung, da sie sich auf die PV-Interaktion mit dem Gebäude- und Bezirksenergiesystem bezieht, um die lokale Nutzung des erzeugten Stroms zu maximieren. Die von der PV-Anlage bereitgestellte Energie sollte in Gebäuden und Bezirken effektiv genutzt werden. Unserer Meinung nach wird die Energieintegration immer wichtiger werden, um mit neuen Wegen der Gebäudeplanung fertig zu werden, nicht mehr als einfacher Verbraucher, sondern als Mikro-Energieknotenpunkt, der Energie verbraucht, produziert, speichert und in ein größeres Energiesystem liefert.

 

Wir bieten Planern eine Gesamtperspektive auf diese drei Aspekte. Zwischen den verschiedenen Produktarten (Module, Montagesysteme, Energiesysteme) und den Gebäudebeispielen bestehen interaktive Verbindungen. In den Fallbeispielen unserer BIPV-Plattform werden verschiedene Ebenen der Technologie-, Ästhetik und Energieintegration erreicht. Eine Vielzahl von BIPV-Konfigurationen wird durch PV-Material, Farbe, Größe, Montagekonstruktion, architektonische Integration und Verbindung mit dem Energiesystem des Gebäudes definiert. Die Fallbeispiele repräsentieren sowohl den privaten als auch den öffentlichen Sektor und geben einen Überblick über die verschiedenen Ansätze im Bereich BIPV. Um die BIPV-Projekte aus verschiedenen Blickwinkeln zu bewerten, wird eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Fallbeispiele zusammen mit Bildern bereitgestellt.

 
[1]   IEA PVPS Task 15, "International definitions of “BIPV”", 2018.

[2]   CENELEC, “EN 50583 - Photovoltaics in buildings”, 2016.

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