2019-11-01  –  2023-07-31

635.197,00 EUR

Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig - Fakultät Architektur und Sozialwissenschaften, Leipzig, Sachsen

03EE1016A

Photovoltaik - übergreifende und sonstige Untersuchungen [EB1059]

01187639/1  –  SOLARcon - Ertragsoptimiert ausgerichtete Photovoltaik-Kleinmodule in Sichtbetonfassaden

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer architektonisch qualitätvollen vorgehängten Sichtbetonfassade mit integrierten, ertragsoptimiert ausgerichteten Photovoltaik-Kleinmodulen (PV-Kleinmodulen). Im Teilvorhaben sollen hierfür die potentiellen Anwendungsbereiche in Neubau und Bestand aufgezeigt und daraus Anforderungsprofile sowie Rahmenbedingungen für die Entwicklung des PV-Beton-Fassadenelementes abgeleitet werden. Für verschiedene Gebäude- und Fassadentypologien sollen zunächst Studien und Vorentwürfe entstehen, auf deren Basis schließlich PV-Fassaden-Designs entwickelt werden. Unter Anwendung von parametrisch generativen Entwurfsmethodiken werden geeignete Algorithmen zur Maximierung solarer Erträge sowie die Element-Modularisierung entwickelt. Unter Einbeziehung standortspezifischer Faktoren wie Wetterdaten und städtebaulicher Situation können die Fassaden damit exakt beschrieben und mithilfe des parametrisch-generativen Designprozesses optimiert werden. Für den im Projekt angestrebten digitalen Fertigungsprozess wird das ai:L alle notwendigen Daten vorbereiten und bereitstellen und Vorstudien im Bereich des digitalen Schalungsbaus betreiben, so dass im Ergebnis modulare Betonformteile zur Aufnahme von PV-Elementen entwickelt und umgesetzt werden können. Aus ihnen werden additiv Fassadenelemente zusammengesetzt. Um diese PV-Beton-Fassadenelemente praxistauglich zu entwickeln, sind orientierende Hochtemperaturprüfungen vorgesehen, durch die das Bauteil klassifiziert werden kann. Dies hat hinwiederum Auswirkungen auf die späteren Einsatzbereiche der BIPV-Fassade. Auf Grundlage der erarbeiteten Entwürfe soll in Rückkopplung mit den Einzeltechnologien und den durchgeführten Bauteilprüfungen ein Konstruktions- und Detailkatalog erstellt werden, der schließlich die Grundlage für Planung und Ausarbeitung eines eigenständigen Prototyps bildet, der in einem Versuchsaufbau in Einsatzumgebung geprüft wird.