Projekt 35369/01

Photovoltaik in Keramikfassade

Projektdurchführung

Thomas Herzog Architekten
Imhofstr. 3 a
80805 München

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Stromerzeugung auf der Gebäudehülle
Das Tonziegel- Fassadensystem, das sich für nahezu jede Art von geschlossener Außenwandoberfläche eignet, soll künftig neben seiner Wetterschutz- und Wärmedämmfunktion zusätzlich als Gewinnfläche für Umweltenergie, speziell Solarenergie, eingesetzt werden können. Die PV-Aktivtechnik wird so Bestandteil des in sich stimmigen „Fassadenbaukastens“. Es sollen zwei grundverschiedene Außenwandsysteme (S. 3) kombinierbar werden, die beide auf ganz unterschiedliche Weise zur Einsparung von fossiler Energie im Hochbau dienen - das eine mit aktiver, das andere mit passiver Wirkung. Sie sind „nicht tragend“, weitestgehend vorgefertigt, und vor geschlossenen (also nicht transparenten!) Wandflächen zu installieren. So kann die Außenwandfläche in doppelter Weise genutzt werden. Es ergeben sich baukonstruktive, energetische, gestalterische und Kostenvorteile.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
In Form von grafischen Darstellungen sowie Montagen von Musterfassaden werden verschiedene Lösungsansätze und technische Einzelheiten untersucht:

Photovoltaik - Module

- Schichtenaufbau - Alternativen (tragende Platten mir rückseitiger Dämmung, Glas-Glasflächen, Glas-Folienflächen
- Unterschiedlich große Wafer und Anordnungsmuster
- Standardabmessungen, Mindest- und Maximaldimension, Längen, Breiten
- Bevorzugte Standardmaße. Maßschritte in der Höhe, Breite, Randabstände seitlich
- Erkennbare Tendenzen bei: Ausführung monokristallin, polykristallin, amorph, Dünnschicht auf Glasscheiben, Farben, Gräpel-Zellen, organische Solarzellen (ASI-Glas)

Es konnte bisher (Lieferschwierigkeiten) noch keine Optimierung der Integration von transparenten PV Elementen vorgenommen werden.


Ergebnisse und Diskussion

Vorteile der Neuentwicklung:
• Möglichkeit der Integration von PV-Flächen in Keramikfassaden aus großformatigen Elementen,
• keine zwangsläufige Kopplung an die maßlichen Bedingungen üblicher PV-Standard-Modulgrößen,
• feinstufige, sich auf die Gegebenheiten der in unzähligen Varianten bestehenden oder entstehenden Gebäudefassaden beziehenden Anpassungsmöglichkeit in den Abmessungen und Proportionen,
• Integrierbarkeit zweier flächiger Fassadensysteme, die bisher in ihrer Unterschiedlichkeit nicht auf sinnvolle und nachhaltige Weise technisch, funktional und ästhetisch kombinierbar sind.

Die Gebäudefassade als Ganzes „zerfällt“ nicht in zwei völlig unterschiedliche Bereiche, sondern bietet die Möglichkeit auf die gestalterischen Merkmale der baulichen Umgebung differenziert zu reagieren und damit die Akzeptanz bei Bauherren, Architekten, Genehmigungsbehörden und Öffentlichkeit ganz wesentlich zu erhöhen, was vorrangige Zielsetzung im Blick auf Energieeinsparung und Klimaschutz sein muss.

Die gefundenen tauglichen Lösungsprinzipien auf der Musterfassade werden in einer Eigenart und Einsetzbarkeit diskutiert und je nach Besonderheit getestet bezüglich Fähigkeiten zur Aufnahme von Lasten (Gewicht, Äußere Kräfte) Montage etc.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Fotos von Testfassaden und Montageversuchen
Es wird angestrebt eine Musterfassade auf der nächsten Messe „Bau“ in München vorzustellen.


Fazit

Die Kombination der beiden Fassadenarten (PV und Keramik) kann künftig als variantenreiches, kostengünstiges gemeinsames System geplant und realisiert werden. Es ist für nahezu jede Art von geschlossener Außenwandoberfläche geeignet und soll künftig neben seinen Wetterschutz- und Wärmedämmfunktionen auch zusätzlich als Gewinnfläche für Umweltenergie eingesetzt werden können.

Die PV-Aktivtechnik wird so Bestandteil des in sich stimmigen „Fassadenbaukastens“ der Ziegelfassade.

Bisher erreichte Datenwerte und Ergebnisse erlauben die Interpretation bezüglich des Baus von Prototypen und Verbesserungen in einer Vorserie und eine darauf folgende Erstanwendung. Eventuell nötige Zulassungen sind noch zu klären.