Solarfassaden: Anforderungen und aktuelle Beispiele

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1 Solarfassaden: Anforderungen und aktuelle Beispiele Andreas Haller 8908 Hedingen Seite 1

2 Ein langer Weg Foto von 1994 Foto von 2016 Quelle: Solarstrom aus Fassaden, solarspectrum, 2002 Bild: Ernst Schweizer AG Seite 2

3 Weshalb die Fassade nutzen? Knappe Fläche auf dem Dach, eventuell bereits genutzt. Bei einer Südorientierung ist der Ertrag im Tages- und Jahresgang viel ausgeglichener als auf dem Dach. Ertrag im Winter höher. Keine Abdeckung durch Schnee im Winter. Bei Solarthermie weniger Überhitzung und Stagnation. Solarfassade als gestalterisches Element. Seite 3

4 Markt-Hindernisse, Anforderungen und Kriterien für gebäudeintegrierte Solar-Systeme Quelle: IEA SHC Programme Task 41 «Solar Energy and Architecture», 2012 Die wichtigsten Hindernisse Ökonomie Kenntnisse Information Prozesse Interesse Produkte 0% 5% 10% 15% 20% 25% Solarstrom Solarwärme Seite 4

5 Ökonomie Kostenentwicklung PV-Fassaden Mehrkosten (Herstellkosten) für PV bei hinterlüfteter Glas-Fassade in CHF/m 2 (< 50 kg/modul) Standard Glas-Folien-Modul ~ Mehrkosten Glas-Glas-Modul ~ Kontaktüberdeckung ~ Digitaldruck Frontglas ~ DC-Teil ~ Abzug Standard VSG ~ Total ~ Umrechnung (150 Wp/m 2 ) < 1.80 CHF/Wp Quelle: Solarstrom aus Fassaden, solarspectrum, 2002 Seite 5

6 Kenntnisse und Informationen 2004: Schlungsunterlagen 2015: EN (nationale Version CH 2017) Seite 6 Quelle: Christof Erban

7 Kenntnisse und Informationen Seite 7

8 Produkte Seite 8

9 Produkte Anforderungen: Aus IEA SHC Programme Task 41 «Solar Energy and Architecture», 2012 Wichtige Anforderungen an die Produkte und Systeme: Funktional/konstruktiv Multifunktionalität: Solarsystem soll gleichzeitig Dach, Fassade, Balkonbrüstung, Beschattung usw. sein. Formale (ästhetische) Flexibilität Flexible Grösse und Form der Elemente Möglichkeiten zur Gestaltung der Fugen/Verbindungen zwischen den Elementen Auswahl an Farben Auswahl an Material und Textur Flexible Grösse und Position der Felder Seite 9

10 Flexible Grösse und Form der Elemente Fugen/Verbindungen zwischen den Elementen Grossflächenkollektoren auf Mass Verglasung mit Glasleisten Structural silicon glazing Bild: DOMA Solartechnik GmbH Seite 10 Quelle: Ernst Schweizer AG

11 Flexible Grösse und Form der Elemente Fugen/Verbindungen zwischen den Elementen Texturen Seite 11 Bild: Ernst Schweizer AG

12 Auswahl an Farben Solarglas mit «Farbspiegel» Glas Schema Front: geätzt Rückseite: Beschichtung «farbselektiver Spiegel» Grosse Anzahl verschiedener Farben Reddish- Orange Yellowish- Yellow orange orange gestreute Farb-Reflektion Glasaufbau Solareinstrahlung Solareinstrahlung Violet- Blue Bluish- Green blue green Farbeindruck variiert mit der aktuellen Einstrahlung (klarer Himmel, bedeckt, Regen) Farbeindruck ist abhängig vom Betrachtungswinkel Geringe solare Ertragsminderung bis max. 15% (je nach Farbe) Seite 12 Quelle: Emirates Insolair

13 Auswahl an Farben Gefärbte Gläser Seite 13 Quelle: ONYX Solar

14 Auswahl an Farben Farbiges Glas im Siebdruckverfahren Seite 14 Quelle:ertex solar ag

15 Auswahl an Farben Farbiges Glas mit Digitaldruck Seite 15 Bilder: Ernst Schweizer AG

16 Auswahl an Farben Farben mit ETFE-Beschichtungen Seite 16 Quelle: solaxess SA

17 Beispiel Hochhäuser Sihlweid, Zürich Leimbach Bauherr Baugenossenschaft Zurlinden (BGZ) Architektur und Bauleitung Harder Haas und Partner AG, Eglisau PV-Fassade: 290 kwp Ca m 2 Fassadenfläche Dünnschichtmodul von Sharp: Amorphes Silicium (a-si) Modulmasse 1 x 1.4 m Seite 17 Bild: Ernst Schweizer AG

18 Beispiel DOMA Solartechnik GmbH, Satteins Seite 18 Bild: Ernst Schweizer AG

19 Mehrfamilienhaus der Umwelt Arena in Brütten Bauherr Walter Schmid AG Architekt René Schmid Architekten AG PV-Fassade: 47 kw 526 m 2 (gesamte Fassade) Dünnschichtmodul: Amorphes Silizium (a-si) Modulmasse 1.1 x 1.4 m Seite 19 Bild: Ernst Schweizer AG

20 Beispiel Mehrfamilienhaus der Umwelt Arena in Brütten Seite 20 Bilder: Ernst Schweizer AG

21 Mehrfamilienhaus in Aesch Bauherr KMS Management AG Architekt Mark Röösli, Luzern PV-West-Fassade: 11 kw Ca. 87 m 2 Monokristallines PV-Modul: Modultyp Ertex mit Sunpower-Zellen Modulgrösse 2.04 * 2.32 m Seite 21 Bild: Ernst Schweizer AG

22 Beispiele MFH Aesch Seite 22 Bilder: Ernst Schweizer AG

23 Beispiel Neubau Beer Holzbau AG Bauherr und Bauleitung: Beer Holzbau, Ostermundigen Architekt: Wenger Architekten AG, Ostermundigen PV-Fassade: 67 kwp Ca. 430 m 2 Fassadenfläche Seite 23 Bild: Beer Holzbau AG

24 Beispiel Sanierung MFH Stettbach43, Zürich Schwamendigen Bauherr: A. & D. Dubois, Zürich Architekt: Kämpfen für Architektur AG Sonnenkollektor-Fassade: Süd: 109 m 2 Ost-West: je 36 m 2 Nord: keine Kollektoren, nur identische Verglasung (76 m 2 ) Seite 24 Bild: Ernst Schweizer AG

25 Beispiel Sanierung MFH Stettbach43, Zürich Schwamendigen Bild: Jenni Energietechnik AG Seite 25 Bild: Ernst Schweizer AG

26 Prozesse und Wertschöpfungsketten Rohmaterialien (z.b. Solarglas) Veredelung (z.b. Farbe) Kollektor/Modul -herstellung Montagesystem Fassadenbau Standard Fassadenkollektor xyz Emirates Insolaire DOMA Solartechnik SSG Fassadenkollektor xyz Emirates Insolaire DOMA Solartechnik Ernst Schweizer AG PV-Fassade Objekt Beer Holzbau AG xyz xyz xyz Ernst Schweizer AG xyz Seite 26

27 Fazit / Key Takeaways Solarfassaden haben eine massive Kostenreduktion erfahren, insbesondere für die Photovoltaik. Das Informationsangebot hat sich stark verbessert. Kenntnisse und Erfahrungen haben zugenommen. Es gibt signifikante Innovationen (vor allem Farben) für die freie Gestaltung. Auswahl an Produkten hat sich vor allem bei der PV stark ausgeweitet. Glas ist nach wie vor dominantes Material. Das Interesse von Seiten Architekten und Bauherrschaften hat markant zugenommen. Prozessen und Wertschöpfungsketten sind noch zu aufwändig und erst in Ansätzen etabliert Chancen Digitalisierung nutzen! Seite 27

28 Besten Dank für die Aufmerksamkeit! Seite 28