Die Energiewende stellt eine der größten Herausforderungen und zugleich eine der spannendsten Aufgaben unserer Zeit dar. Dabei spielen erneuerbare Energiequellen eine zentrale Rolle, um die Klimaziele zu erreichen und eine nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten. Ein besonders vielversprechendes, jedoch noch wenig erschlossenes Feld ist die bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV), und hier insbesondere die fassadenintegrierten Anlagen.
Potenzial und Vorteile der fassadenintegrierten Photovoltaik
Fassadenintegrierte PV-Anlagen könnten einen entscheidenden Beitrag zur urbanen Stromversorgung leisten, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten mit vielen mehrgeschossigen Bauwerken oder Industriegebäuden. Diese Systeme haben im Vergleich zu herkömmlichen Dachanlagen einige bemerkenswerte Vorteile:
- Zeitliche Entlastung der Stromspitzen: Während Dachanlagen ihre Spitzenproduktion zur Mittagszeit erreichen, sind fassadenintegrierte Anlagen flexibler. Ihre maximale Leistung wird je nach Fassadenausrichtung am Vormittag oder am Nachmittag generiert, was hilft, Netzspitzen zu reduzieren und eine gleichmäßigere Stromproduktion über den Tag zu gewährleisten.
- Bessere Produktion im Winterhalbjahr: Fassadenanlagen liefern einen größeren Teil ihres Jahresertrags in den Wintermonaten. Dies ist besonders relevant im Zusammenhang mit dem Einsatz von Wärmepumpen, die in der kalten Jahreszeit den größten Energiebedarf haben.
- Attraktivität für Hochhäuser: Mit zunehmender Gebäudehöhe verringert sich die Verschattung durch benachbarte Bauten. Dies macht PV-Fassaden gerade für Hochhäuser besonders effizient.
Trotz dieser Vorteile sind fassadenintegrierte PV-Anlagen bisher kaum über den Status von Pilotprojekten hinausgekommen. Ein großes Hindernis für die Verbreitung fassadenintegrierter Photovoltaik sind die derzeit geltenden Anforderungen im Brandschutz. Vor allem für höhere Gebäude wird eine nicht brennbare Fassade gefordert. PV-Fassadensysteme weichen von dieser Anforderung ab und müssen in aufwendigen Prüfverfahren nachweisen, dass sie keine erhöhte Brandgefahr darstellen. Solche Prüfverfahren sind oft langwierig und kostenintensiv und führen nicht selten dazu, dass die ursprünglich geplante PV-Fläche deutlich reduziert werden muss. Das Projekt „BIPV Booster“ will hier Abhilfe schaffen.
Projektziele
Das Ziel ist die Entwicklung eines Katalogs „nachweisfreier Konstruktionen“, die auch bei Hochhäusern ohne zusätzliche Prüfverfahren den Brandschutzanforderungen genügen. Diese Konstruktionen werden umfassend getestet, um ihre Sicherheit zu belegen. Dabei kommen sowohl Brandversuche als auch elektrische und materialbezogene Prüfungen der Module zum Einsatz.
Das OFI spielt eine zentrale Rolle in diesem Vorhaben, da es wichtige Aufgaben im Bereich der Materialanalysen vor und nach den Brandtests übernimmt. Außerdem arbeitet es bei der Entwicklung eines verbesserten Moduldesigns (eingesetzte Materialien und Aufbau) und Befestigungsoptionen (Gläser, Rahmenkonstruktionen) mit.
Förderung: Technologien und Innovationen für die Klimaneutrale Stadt 2023
Projektleitung:
Technologie Plattform Photovoltaik TPPV
Wissenschaftliche Partner / Prüfinstitute:
OFI Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik
IBS – Inst. f. Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung Ges. m.b.H.
MA 39 – Prüf-, Inspektions- und Zertifizierungsstelle der Stadt Wien
