Forschungsbereich:
Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung

Standard-BIPV

Entwicklung einer vorgefertigten Standard-BIPV-Fassade für ausgewählte Bauwerkskategorien in Deutschland für die energetische Sanierung des Gebäudebestandes und Bereitstellung von erneuerbarer Energie vor Ort;

Teilvorhaben: Marktanalyse zu Fassadenflächen an Bestandsgebäuden

In den vergangenen Jahren gab es keine nennenswerte Steigerung der installierten Leistung im Bereich der gebäudeintegierten Photovoltaik (BIPV) in Deutschland. Die dezentrale und lokale Energieinfrastruktur ist aber notwendig und wünschenswert, da diese einen Beitrag zum Nachhaltigen Bauen, zur Betriebskostensenkung des Bauwerks und zur Refinanzierung der Gebäudehülle leistet. Der fehlende BIPV-Zuwachs lässt sich mit den vergleichsweise hohen Investitionskosten begründen. Diese sind u. a. bedingt durch eine fehlende industrialisierte Bauweise der BIPV-Bauelemente, dem damit verbundenen hohen Montageaufwand und ein aufwendiges Zulassungsverfahren für den Bausektor.

Ziele
Entwicklung eines Anforderungskataloges für die Definition und konstruktive Umsetzung von standardisierten BIPV-Fassadenelementen.

Identifizierung von Bauwerkskategorien mit großem Flächenpotential für die Anwendung von standardisierten BIPV-Fassadenelementen auf Basis von Techniken der Geoinformatik.

Entwicklung und Demonstration, multifunktionaler, bauwerkintegrierter, photovoltaisch aktiver Fassadenelemente, die sich durch eine kostengünstige Massenproduktion geeignete fertigungsgerechte Konstruktion, eine einfache Elemente-Montage und elektrotechnische Installation sowie ein hohes Maß an Ästhetik auszeichnen.

Validierung der entwickelten Lösungen an prototypischen standardisierten BIPV-Fassadenelementen in Pilotfassaden.

Forschungsfragen
Welche Gebäudekategorie (Gebäudenutzung) besitzt das größte theoretische Flächenpotential für die Anwendung von standardisierten BIPV-Fassadenelementen?

Welchen Vorteil bieten solare Einstrahlungsanalysen, um das Anwendungspotential von standardisierten BIPV-Fassadenelementen kleinräumig abzuschätzen?

Methodik
Im Zuge der Grobanalyse erfolgt mit Hilfe geografischer Informationstechnologie eine überschlägige deutschlandweite Erfassung des theoretischen Flächenpotenzials deutscher Gebäudefassaden mit Bezug zu verschiedenen Gebäudekategorien und die Identifikation der typischsten Gebäude einer Gebäudekategorie mit dem größten "Marktpotenzial" für BIPV. Im Zuge der Feinanalyse erfolgt in Fokusgebieten mit Hilfe von Solareinstrahlungsmodellen die Bestimmung standortscharfer Flächenpotenziale für ausgewählte Gebäudekategorien.