Photovoltaik, ein Mehrwert für Gebäudefassaden Beispiele aus der Praxis

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1 Photovoltaik, ein Mehrwert für Gebäudefassaden Beispiele aus der Praxis Christian Renken Geschäftsleiter CR Energie GmbH Z.I. l'epine Collombey Schweiz info@crenergie.ch 9. Forum Bauwerkintegrierte Photovoltaik, 07. März 2017, Kloster Banz, Bad Staffelstein

2 Unternehmen Ingenieurbüro für solare Gebäudeintegration und Plusenergiegebäude Planung Photovoltaikfassaden in der Architektur Vorprojektierung, Detailplanung, Ausschreibungen, Ausführungsplanung und Realisation Planung Plusenergiegebäude mit hohem PV-Eigenstromanteil Bestandsausnahme, Dynamische Simulation, Systemdimensionierung und Wirtschaftlichkeitsberechnung Technologie-Vermittler bei Mitgliedschaft

3 Warum Photovoltaik-Fassaden? Maximierung der solaren Energiemenge im verdichteten Bauen Verminderung von solaren Produktionsspitzen Einsparung an Strombezugskosten durch Eigenverbrauch (aktuell ca. 26 Rp./kWh) Quelle: csem-viteos_2015

4 Photovoltaik als fassadenumlaufendes System Bürogebäude Flumroc, Flums Privathaus, Aven Hochhaus mit Mietwohnungen, Sihlweid

5 PV-Eigenverbrauch steigern

6 Grundlast anstatt Produktionsspitzen

7 Realisierung BKG Architekten, Zürich Affoltern- und Oberwiesenstrasse Zürich-Oerlikon 26 Mietwohnungen ab 2018

8 Realisierung BKG Architekten, Zürich 98 kwp Fassade und Balkongeländer, 58 kwp Flach- und Steildach Energieproduktion ca kwh / a Solarer Eigenverbrauch ca. 50% ohne Batteriespeicher

9 Bauplanungsprozess Projekt- Idee PV-Fassade in Betrieb Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Vorstudie Projektierung Ausschreibung Realisierung Bewirtschaftung Vorgehen & Organisation Projektierungsgrundlagen Machbarkeit Projekt und Kosten optimiert Termine definiert Baubewilligungen Baukredite genehmigt vergabebereit ausführungsbereit Bauphase Abnahme Betrieb sicherstellen Bauwerk erhalten

10 Vorprojektstudie Variantenstudie Kostenkalkulation Ertragsberechnung Source: csem-viteos_2015

11 Konzeptwahl Source: csem-viteos_2015

12 Projektierung Detailplanung Fassade Farben und Oberflächen der Solarmodule Fugenbild und Dimensionierung der Solarmodule Fassadenkonstruktion

13 Projektierung Normen und Auflagen Statik nach SIA oder DIN Brandschutz Lichtreflexion und Blendwirkung Planung Elektrotechnik Wechselrichterkonzept Elektrische Kabelführung in der Fassade Freischalteinrichtungen Blitz- und Überspannungsschutz Technische Dokumentation Source: csem-viteos_2015

14 PV-Fassadendesign Glas/Glas Module schwarz liert

15 PV-Fassadendesign Matte Oberflächen durch geätztes Glas Source: Schweizer Metallbau

16 Farbige Solarmodule Kromatix Beschichtungen Bedrucktes Deckglas Solaxess: weisses Moduldesign

17 PV-Module konkurrenzfähig Richtpreise für Fassadenbekleidungselemente Beispiel Fassadenbekleidungsmaterial Preis pro m 2 [CHF] 1 Holz Faserzementplatten Naturstein Gefärbtes Verbundsicherheitsglas Aluminium Acrylglas Massgefertigte Solarmodule im Glas/Rückwandfolie Glas/Glas-Aufbau 8 Massgefertigte tansluzente Spezial- Solarmodule im Glas/Glas-Aufbau 9 Dünnfilm-Solarmodule mit fixen Aussenmassen

18 Kosteneinsparung durch Eigenverbrauch Richtpreiskalkulation VHF Fassade in CHF/m 2 Investition Fassade Isolation & Befestigungssystem Investition Fassaden-Bekleidungselemente Total Fassade Mehrkosten Photovoltaik-Zellen Mehrkosten Elektrik-Photovoltaik Mehrkosten PV-System Total Solarfassade Einflussfaktoren auf Rentabilität Designwünsche (Preisanstieg und Ertragssenkung) Eigenverbrauchsquote Solarstrom Energieertragsverluste durch Fassadenbeschattungen Art der Finanzierung Kosteneinsparung durch Eigenverbrauch 75% Laufzeit 30 Jahre, Produktion 530 kwh/kwp, Deg. ca. 0.5%, Strombezugspreis 2017: 26 Rp/kWh, Jährliche Teuerung vom Strompreis: 1.5% Vergütung durch EW für Überschuss 25% 20.- Mindestvergütung 4 Rp/kWh Kosteneinsparung Eigenverbrauch + Vergütung 520.-

19 Zusammenfassung / Ausblick Photovoltaikfassaden maximieren solaren Eigenverbrauch Gestaltungsvielfalt erhöht die Akzeptanz von PV in Fassaden Fassadeninvestition amortisieren dank Photovoltaik PV-Fassaden in den Planungsprozess von Bauprojekten integrieren Kosteneinsparungen durch systematische Planungs- und Ausführungsprozesse BIM (Building Information Modeling) - Kompatibilität anstreben

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit