F 2839 Bernhard Weller, Jasmin Fischer, Hubertus Wabnitz Integration von CIS-Photovoltaik in Wärmedämm-Verbundsysteme (PV-WDVS) Fraunhofer IRB Verlag
F 2839 Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlußberichtes einer vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung -BMVBS- im Rahmen der Forschungsinitiative»Zukunft Bau«geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag 2013 ISBN 978-3-8167-8963-5 Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach 80 04 69 70504 Stuttgart Nobelstraße 12 70569 Stuttgart Telefon 07 11 9 70-25 00 Telefax 07 11 9 70-25 08 E-Mail irb@irb.fraunhofer.de www.baufachinformation.de www.irb.fraunhofer.de/bauforschung
Forschungsprojekt Integration von CIS-Photovoltaik in Wärmedämm-Verbundsysteme (PV-WDVS) Abschlussbericht Projektpartner CIS Solartechnik GmbH & Co. KG Sto AG TU Dresden - Institut für Baukonstruktion Zentralverband Deutsches Baugewerbe (ZDB) Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Bernhard Weller, TU Dresden Bearbeiter Dipl.-Ing. Jasmin Fischer, TU Dresden Dr. Hubertus Wabnitz, Hamburg Das Forschungsprojekt wurde mit Mitteln der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesinstitutes für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) gefördert. AZ: SF-10.08.18.7-10.6 / II 3-F20-08-1-070 Die Verantwortung für den Inhalt des Berichtes liegt bei den Autoren. 30.11.2012 1
Technische Universität Dresden Fakultät Bauingenieurwesen Institut für Baukonstruktion D-01062 Dresden Telefon +49 351 46334845 Telefax +49 351 46335039 www.bauko.bau.tu-dresden.de 2
Inhalt 1 Bedeutung des Vorhabens 5 2 Zusammenfassung 8 3 Projektziele 12 4 Projektpartner 13 4.1 Zentralverband Deutsches Baugewerbe ZDB 13 4.2 Sto AG 14 4.3 CIS Solartechnik GmbH & Co. KG 14 4.4 Institut für Baukonstruktion, TU Dresden 15 5 Projektverlauf 16 5.1 Laufzeit 16 5.2 Arbeitsgemeinschaft 16 5.3 Arbeitsablauf und Vorgehen 16 5.4 Projekttreffen 18 6 Marktpotenzial 20 6.1 Photovoltaik 20 6.2 Wärmedämm-Verbundsysteme 21 6.3 PV-WDVS 23 7 Patentrecherche 25 8 Ausgangssituation 27 8.1 Photovoltaik 27 8.2 Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) 27 8.3 Baurechtliche Bedingungen 28 8.4 Konstruktive Anforderungen 29 8.5 Bauphysikalische Anforderungen 29 8.5.1 Wärmeschutz und Feuchteschutz 29 8.5.2 Schallschutz 30 8.5.3 Brandschutz 30 8.6 Anforderung an die elektrische Integration 32 8.7 Gestalterische Anforderungen 33 8.8 Sonstige Anforderungen 33 9 Entwicklung Prototyp 34 9.1 Konstruktion und Materialien 34 9.1.1 CIS-Solarmodul 34 9.1.2 Trägerplatte 35 9.2 Alterungstests CIS-Modul 36 9.3 Messungen zur Temperaturentwicklung 37 9.4 Hygrothermische Simulationen 38 9.5 Schälversuche 41 9.6 Haftzugfestigkeitsversuche 45 9.7 Scherversuche 49 9.8 Brandversuche 50 9.9 Elektrische Leistungsmessung 51 9.9.1 Aufbau 51 9.9.2 Testfeld 51 9.9.3 Ergebnisse Prototypen auf dem Testfeld 52 9.10 Verschaltung der Module 53 9.11 Hygrothermisches Verhalten der Testwand 54 3
9.12 Visualisierung 57 10 Ökologie 58 10.1 Photovoltaik 58 10.2 PUR-Trägerplatte 59 10.2.1 Herstellung 59 10.2.2 Nutzungsphase 59 10.2.3 End-of-Life 60 11 Wirtschaftlichkeit 61 12 Verbreitung der Ergebnisse 65 12.1 Veröffentlichungen 65 12.2 Vorträge 65 12.3 Messeexponate 66 13 Literaturverzeichnis 67 14 Abbildungsverzeichnis und -nachweis 70 15 Anhang 72 4