"banner top"

«Rundum-Solar-Haut»

Download

Photovoltaik will früh und umfassend geplant sein. Möglich machts das Resultat des BFH-Projekts «Rundum-Solar-Haut». Das Efficient-Solar-Planning- Tool verbindet alle Glieder der Photovoltaikplanung und ermöglicht ihnen, im Planungsprozess effizienter und fundierter Entscheidungen zu treffen.

«Rundum-Solar-Haut» – im Rahmen dieses departementübergreifenden BFH-Projekts haben die Forschenden des Kompetenzbereichs Dencity, Urbane Entwicklung und Mobilität, der BFH-AHB zusammen mit dem Photovoltaiklabor der BFH-TI u. a. das marktfähige Efficient-Solar-Planning-Tool zur Photovoltaikplanung entwickelt.

Innovativ ist die Verknüpfung von Ingenieurberechnungstools mit 3D-ComputerAided- Architectural- Design(CAAD)-Software. Sie ermöglicht eine Verbesserung der Koordinat ion und der Planungsschnittstellen zwischen Ingenieuren, Produktherstellern und Architekten. Das Efficient-Solar- Planning-Tool verbindet somit alle Glieder der Photovoltaikplanung zu einer durchgehenden und digitalen Kette (PV-BIM). Es kann zudem für energetisches Lebenszyklusmanagement verwendet werden. Die vollständige Planung der Photovoltaik erfolgt bereits in frühen Projektphasen der Gebäudeplanung. Somit werden energetische Aspekte zu Entwurfsparametern, um kohärente solare Konzepte zu generieren. Als Inputs genügen dabei die grobe Volumetrie der Gebäudehülle, die Orientierung des Gebäudes (Himmelsrichtung) und der Standort (Längen- und Breitengrad). Bis anhin mussten die PV-Ingenieure jeden Entwurfsfall einzeln manuell eingeben, Schnittstellen waren keine vorhanden, und einzig die Energieertragswerte wurden geliefert.

Das Efficient-Solar-Planning-Tool kann nicht nur für die Planung einzelner Gebäude, sondern auch für ganze Gebäudeensembles genutzt werden. So können die gegenseitige Verschattung der Gebäude, die Verschattung durch Vegetation oder topografische Elemente analysiert und als Hilfsmittel zur optimalen Verteilung der Photovoltaikmodule innerhalb einer Siedlung genutzt werden.

Zum Vergrössern klicken
Prozessschritte des Efficient-Solar-Planning-Tool:
1. 3-D-Modellierung mit dem umliegenden Kontext
2. Variantenstudien der PV-Verteilung, Simulation und Schattenstudien
3. Visualisierung
4. Auswertung je Variante mit Datenblatt.
Quelle: eigene Grafik mithilfe des Efficient-Solar-Planning-Tools

«Research to market»
Erste Projekte wurden mit dem Efficient-Solar-Planning- Tool bearbeitet und werden aktuell realisiert. Ein solches ist in Zusammenarbeit mit der Totalunternehmung Swissrenova aus Münsingen entstanden. Die Vision, «alle fünf Fassadenflächen» des Wohnturms in Bern- Bümpliz mit Photovoltaikpaneelen zu bestücken, wurde umgesetzt (siehe Grafik).

Planung gebäudeintegrierter Photovoltaik
Und so funktionierts: In Intervallen von bis zu 15 Sekunden können folgende projektspezifische Photovoltaikqualitäten automatisiert werden: die Ertragswerte und die damit verbundene optimale Ausrichtung, Lage und Dachform unter Berücksichtigung von Verschattungsstudien und qualitativ hochwertiger Fassadengestaltung sowie das Erscheinungsbild als 3-D-Visualisierung mit den damit verbundenen Stückzahlen und Formfaktoren der Solarpaneele hinsichtlich der Ästhetik und der Rentabilität der Sonnenenergie. Variantenstudien werden so früh als Entscheidungsgrundlage generiert. Damit kann die Architektur einen Beitrag zur Energiewende leisten, zum Umstieg auf erneuerbare Energien motivieren und die Umweltgestaltung sowie die Ästhetik der solaren Architektur des 21. Jahrhunderts prägen.