Thema Planungshilfen StoVentec ARTline Planungshilfen und Details StoVentec ARTline Photovoltaik-Fassadensysteme
Die Broschüre ist in enger Zusammenarbeit mit Prof. Manfred Hegger, Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen, entstanden. Bei den nachfolgend in der Broschüre enthaltenen Angaben, Abbildungen, generellen technischen Aussagen und Zeichnungen ist darauf hinzuweisen, dass es sich hier nur um allgemeine Mustervorschläge und Details handelt, die diese lediglich schematisch und hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Funktionsweise darstellen. Es ist keine Maßgenauigkeit gegeben. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden beim jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Angrenzende Gewerke sind nur schematisch dargestellt. Alle Vorgaben und Angaben sind auf die örtlichen Gegebenheiten anzupassen bzw. abzustimmen und stellen keine Werk-, Detail- oder Montageplanung dar. Die jeweiligen technischen Vorgaben und Angaben zu den Produkten in den Technischen Merkblättern und Systembeschreibungen/Zulassungen sind zwingend zu beachten.
Inhalt Vorwort 4 Aspekte für die Planung Einleitung 5 Ertragsorientierte Planungsparameter: Globalstrahlung, Ausrichtung und Neigung 6 Verschattung 7 Thermisches Verhalten und Anlagengröße 8 Systemtechnik 9 Anlagenkonzept 10 Beispielrechnung 11 Gebäudeintegrierte Photovoltaik Einleitung 12 Die Erfolgsfaktoren: Energetisch und ökologisch optimales Gebäudekonzept 14 Wirtschaftlichkeit 16 Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Die CIS-Dünnschichttechnologie 17 Modellaufbau 18 Die StoVentec ARTline-Fassadensysteme: Systembeschreibungen und -aufbauten 19 Modulgrößen und -formate 20 Befestigung / Unterkonstruktion 21 Referenzen mit wichtigen Detaillösungen Schwörer Musterhaus, DE-Wuppertal 22 Rhein-Kai-Speicher 7, DE-Mannheim 26 Effizienzhaus Plus, DE-Berlin 29 Inhalt 3
Vorwort Klimagerecht planen und bauen Im Zeitalter des Klimawandels gewinnt die Nutzung von energieeffizienten Technologien immer mehr an Bedeutung. Steigende Energiepreise, Ressourcenknappheit, strenge Energiespargesetze und hohe Komfortbedürfnisse machen die passive wie auch aktive Nutzung von Solarenergie lebensnotwendig, wie der bekannte britische Architekt Sir Norman Foster treffend bekräftigt: Solare Architektur ist keine Frage der Mode, sondern des Überlebens. Solarenergie kann heutzutage durch ökonomische und ökologische Techniken wie beispielsweise Photovoltaik wirtschaftlich genutzt werden. Bisher waren vor allem Dachflächen für den Einsatz von Photovoltaik- Anlagen bekannt. Aber Photovoltaik lässt sich auch ausgezeichnet in die restliche Gebäudehülle integrieren. Mittlerweile rückt die Fassade als Nutzfläche für solare Energiegewinnung immer stärker in den Fokus. Denn als wichtiger Bestandteil eines ganzheitlichen Energiekonzeptes trägt die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) maßgeblich dazu bei, die Voraussetzungen für ein Plus- Energie-Haus/Effizienzhaus Plus zu erfüllen. Als Architekt und Planer können Sie also mittels Photovoltaik beeindruckende Architektur mit einer intelligenten Nutzung der Sonnenenergie kombinieren. Welche Anwendungsmöglichkeiten und Potenziale gebäudeintegrierte Photovoltaik mit CIS- Dünnschichttechnologie an der Fassade bietet, vermittelt Ihnen diese Broschüre. Die Planungshilfen erleichtern Ihnen die Handhabung in der Gebäudeplanung und enthalten darüber hinaus alle planungsrelevanten Informationen zu den Photovoltaik- Systemen von Sto. 4 Vorwort
Photovoltaik richtig geplant Eine Investition in die Sonne Gebäudeintegrierte Photovoltaik ist eine Investition in die Zukunft. Um die energetischen und ertragsrelevanten Potenziale voll ausschöpfen zu können, sollte die Gebäudeintegration von Photovoltaik möglichst von vornherein eingeplant werden. Bei der Planung ist es wichtig, die gestalterischen, konstruktiven und energetischen Belange in Einklang zu bringen. Eine frühe Berücksichtigung ermöglicht eine sinnvolle Optimierung dieser Belange. Bei einem konkreten Projekt empfehlen wir, frühzeitig einen Sto- Fachplaner hinzuzuziehen, der Sie von der ersten Konzeptidee bis zur Ausführung gerne unterstützt. Auf den folgenden Seiten geben wir Ihnen einen Überblick über alle planungsrelevanten Parameter von der Globalstrahlung über thermisches Verhalten, Flächenbedarf bis hin zu einer Beispielrechnung, die diese Aspekte berücksichtigt. Wesentliche Entwurfsparameter bei der ganzheitlichen Gebäudeintegration von Photovoltaik Aspekte für die Planung Einleitung 5
Ertragsorientierte Planungsparameter Globalstrahlung, Ausrichtung und Neigung Globalstrahlung Entscheidend für den Energieertrag einer Photovoltaikanlage ist die Globalstrahlung am Gebäudestandort. Die Globalstrahlung setzt sich zusammen aus der direkten und diffusen Strahlung, die auf einer Empfangsfläche der Erdoberfläche auftreffen und ist abhängig von folgenden Aspekten: Geographische Lage Tages- und Jahresszeit Witterungsbedingungen des jeweiligen Standorts Österreich besitzt in der Intensität der Strahlung ein Nord-Süd-Gefälle. Im Jahresmittel reicht die Strahlung, die sich auf die senkrechte Fläche eines Quadratmeters bezieht, von 900 kwh/m 2 im Norden bis zu 1400 kwh/ m 2 an den sonnenreichsten Standorten in Südwesten. Für Photovoltaik ist neben der energiereichsten, direkten Strahlung auch diffuses Licht bei bewölktem Himmel nutzbar. Die Dünnschichttechnologie (siehe auch Kapitel Technologie/Systeme) kann das diffuse Licht im Vergleich zu kristallinen Zellen besser nutzen und bietet somit ein besonderes Potential innerhalb dieser Zelltechnologie für die Gebäudeintegration. Globalstrahlung Bestimmung des jährlichen Mittelwertes der Globalstrahlung am Gebäudestandort zu einer überschlägigen Ermittlung des Ertrags. Ausrichtung und Neigung Die photovoltaisch nutzbare Solarstrahlung ist von der Ausrichtung der Kollektorfläche zur Sonne abhängig. In Mitteleuropa ist eine Südausrichtung mit einem Neigungswinkel von 30 im Jahresdurchschnitt die optimale Orientierung für den höchstmöglichen Ertrag. Abweichende Flächen nach Südost und Südwest liefern ebenfalls annähernd gute Werte. In der Horizontalen liegt die Jahressumme der Globalstrahlung jedoch nur 10 15 % niedriger. Selbst vertikale Fassadenflächen weisen bei südlicher Orientierung noch 3/4 der Einstrahlung gegenüber einer optimalen Ausrichtung auf. Vertikale Flächen können für Ost- und Westausrichtung dabei gleich behandelt werden. Bei gleichzeitiger Funktionsübernahme von Bauteilen eignen sich demzufolge auch Fassadenflächen sehr gut für die Installation gebäudeintegrierter Photovoltaik. Quelle: ZAMG - Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien (Ermittlungszeitraum: 1971 bis 2000) Relative jährliche Einstrahlung in Mitteleuropa auf unterschiedliche Ausrichtungen im Vergleich zur Horizontalen Ausrichtung und Neigung Prüfung verfügbarer Flächen am Gebäude Berücksichtigung der Effizienz durch abweichende Orientierungen 6 Aspekte für die Planung: Globalstrahlung
Ertragsorientierte Planungsparameter Verschattung Die Verschattung von Modulen teilweise oder vollständig ist keinesfalls zu unterschätzen, denn sie wirkt sich auf die Stromerträge der einzelnen Module aus. In Reihe geschaltete, verschattete Zellen oder Module verhalten sich in diesem Fall wie ein elektrischer Widerstand, sodass der Solarstrom der anderen Zellen/Module nicht normal weiterfließen kann. Das schwächste Glied, in diesem Fall das verschattete Modul, gibt die maximale Leistung der verschalteten Module vor. Größere Schattenbildungen, die durch benachbarte Bauwerke, Bäume, Dachaufbauten oder überstehende Profile entstehen können, sollten möglichst von vornherein vermieden werden. Ebenfalls kleinere Verschattungen infolge von Verschmutzung. Lässt sich die Verschattung eines Moduls dennoch nicht vermeiden, kann das betreffende Modul anstelle von Photovoltaik mit funktionslosen Materialien wie Glas ausgestattet werden. Man spricht dann von sogenannten Blindmodulen oder inaktiven Dummies. Typische Abschattung am Gebäude Leistungsverluste durch Verschattungen längs und quer zur Zellrichtung von Dünnschichtmodulen Mit Hilfe einer computeranimierten Analyse kann man die Schattenwanderung nachvollziehen und die Abschattungen von potentiellen Solarflächen bereits im Entwurf bestimmen. Bei Neubauten lassen sich so entwurfs- und konstruktionsbedingte Abschattungen gut vermeiden. Lange Schatten in den frühen Morgen- und späten Abendstunden können, da sie nur geringe Verluste verursachen, dabei in Kauf genommen werden. Dünnschichtmodule reagieren auf Verschattungen weniger anfällig und bringen im Vergleich zu kristallinen Zellen bei diffusem Licht höhere Leistungen. Die komplette Verschattung einer Zelle wirkt sich überpro- portional auf den Stromertrag eines Moduls aus. Da die langen Zellen der Dünnschichttechnologie weniger schattensensitiv sind, kommt eine komplette Verschattung der Zelle nicht so leicht zustande. Wenn ein Schatten senkrecht zur Zellausrichtung verläuft, verringert sich die Leistung in einem geringeren Maß. Verschattung Untersuchung möglicher Verschattungen am Standort Vermeidung von Verschattungen durch - Abstimmung des Baukörpers - Optimierung der Belegungsfläche - Arbeit mit anderen Materialien oder Blindmodulen Ertragsorientierte Parameter: Verschattung 7
Ertragsorientierte Planungsparameter Thermisches Verhalten und Anlagengröße Thermisches Verhalten Bei zunehmender Erwärmung der Photovoltaikmodule nimmt der elektrische Wirkungsgrad ab. Steigende Temperaturen senken somit die Effizienz einer Solarzelle. Bei der gebäudeintegrierten Photovoltaik sollte eine Hinterlüftung möglichst berücksichtigt werden. Denn die Hinterlüftung trägt dazu bei, die Betriebstemperaturen der Photovoltaikzellen zu reduzieren. Die vorgehängten hinterlüfteten Fassadensysteme StoVentec ARTline bieten mit integrierter Dämmung und einbaufertigen CIS (Dünnschicht)*-Panels ideale Formen solarer Stromerzeugung. CIS-Module sind gegenüber Temperaturerhöhungen weniger empfindlich als kristalline Photovoltaikzellen, wodurch sich in der Folge geringere Leistungseinbußen ergeben: ab > 25 C (0,36 % pro 1 C). Dieses Maß gibt der Temperaturkoeffizient an. Hinterlüftung gebäudeintegrierter Photovoltaik Thermisches Verhalten Berücksichtigung möglicher Hinterlüftung Temperaturkoeffizient (Pmpp) CIS: 0,36 %/K * Die CIS- oder auch Dünnschichttechnologie wird auf Seite 17 genauer erläutert korrigieren lt. PM_Glisic 1kWp = 8m 2 Anlagengröße Die Anlagengröße einer PV-Anlage ergibt sich durch ihre elektrische Spitzenleistung, die in Kilowattpeak (kwp) angegeben wird. Um die Leistung auf die im Bauwesen übliche Flächeneinheit Quadratmeter zu beziehen, ist der Zusammenhang von Modulwirkungsgrad und Flächenbedarf sowie die daraus folgende Nennleistung zu beachten. KWp steht also für die elektrische Spitzenleistung einer PV-Anlage, die unter einheitlichen Standardtestbedingungen (STC) gemessen wird. Der Flächenbedarf für eine Photovoltaikanlage hängt von der Effizienz ihrer Energieumwandlung ab. Als Wirkungsgrad der Solarmodule wird der Flächenbedarf in Prozent angegeben (die Menge der Sonnenenergie in Prozent, die auf die Solarfläche auftrifft und in Strom umgewandelt wird). Zur Bestimmung des Wirkungsgrades wird aufgrund wetterbedingter Schwankungen der Sonneneinstrahlung eine definierte Einstrahlung von 1.000 W/m² als Referenzwert festgelegt. Die CIGS-/Dünnschichttechnologie Flächenbedarf von CIGS Modulen pro kwp] Die Mindestgröße richtet sich nach dem kleinstmöglichen Wechselrichter (1,1 kwp). Aus wirtschaftlichen, technischen und Effizienzgründen ist es jedoch empfehlenswert, 2 kwp nicht zu unterschreiten. Hierfür wird überschlägig ein Platzbedarf von 16 m 2 benötigt. Ableitung der Fläche für 1kWp 1 CIS-Modul 1200 x 600 mm = 0,72m 2 Leistungsklasse: 90 W* Pro kwp werden 11,1 Stk. 90 Wp-Module benötigt 1 kwp = 11,1 Module x 0,72 m 2 = 8 m 2 Nettofläche * ggf. andere Leistungsklassen auf Anfrage erreicht einen Modulwirkungsgrad von ca. 12 % und benötigt unter Standardtestbedingungen (STC) bei einer Bestrahlungsstärke von 1000 W/m 2 etwa 8 m 2 Fläche für 1 kwp. Dementsprechend kann aus der Gesamtleistungsangabe in kwp der Flächenbedarf ermittelt werden oder im umgekehrten Fall die Gesamtleistung in kwp. Für transluzente und farbige Module ergibt sich ein geringerer Wirkungsgrad; dadurch ist ein höherer Flächenbedarf pro kwp zu berücksichtigen. Ein niedriger Wirkungsgrad bedingt also lediglich einen höheren Flächenbedarf für die gleiche Leistung. Da sich die Investitionskosten auf die Leistung beziehen, ergibt sich dadurch in der Regel kein wirtschaftlicher Nachteil. Anlagengröße Berücksichtigung der Mindestgröße einer Photovoltaikanlage Empfohlen wird eine wirtschaftliche Mindestgröße von 2kWp = ca. 16 m 2 8 Aspekte für die Planung: Thermisches Verhalten und Anlagengröße
Ertragsorientierte Planungsparameter Systemtechnik Das Herzstück einer jeden Photovoltaikanlage ist der Wechselrichter. Innerhalb eines netzgekoppelten Systems übernimmt er die wichtige Aufgabe, den vom Generatorfeld erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom umzuwandeln. Geometrie, Leistung sowie die Anordnung der Module bestimmen die Wahl des Wechselrichterkonzeptes. Man unterscheidet zwischen zentralen und dezentralen Wechselrichtern. a) b) Zentraler Wechselrichter Für große Anlagen (ab 30 kwp) mit homogener, verschattungsfreier Ausrichtung empfiehlt sich ein zentrales Konzept, bei dem parallele Modulstränge zusammengefasst und an einen Zentralwechselrichter angeschlossen werden. Die Großanlagen müssen bereits in der Planung berücksichtigt werden; ausreichend Stellfläche mit einem dafür vorgesehenen, entsprechend klimatisierten Raum ist einzuplanen. Dezentraler Wechselrichter Da nicht immer homogene Ausrichtungen und Neigungen möglich sind, bieten sich dezentrale Konzepte mit sogenannten Strangwechselrichtern an. Sie werden jeweils direkt an einen oder zwei parallele Stränge angeschlossen. Dieses Konzept optimiert den Verkabelungsaufwand und ermöglicht spätere Erweiterbarkeit. Position des Wechselrichters und Kabelführung Idealerweise wird der Wechselrichter in der Nähe der Photovoltaikanlage installiert, da es durch lange Leitungen zu Leistungsverlusten kommen kann. Die Kabelführung ist insbesondere bei transparenten Bauteilen sorgfältig zu planen. Sie kann je nach Anwendungsgebiet in der Hinterlüftungsebene oder in der Fassadenkonstruktion erfolgen. Systemtechnik und Photovoltaikmodule sollten zudem für Wartungen zugänglich sein. Systemtechnik Bestimmen des Wechselrichterkonzeptes (zentral, dezentral) Technikfläche vorhalten Kabelführung berücksichtigen Anlagenkonzepte netzgekoppelter PV- Systeme: a) Strangwechselrichterkonzept; b) Zentralwechselrichterkonzept Aspekte für die Planung Systemtechnik 9
Ertragsorientierte Planungsparameter Anlagenkonzept Inselanlage Ein Photovoltaik-Inselsystem ist komplett unabhängig vom öffentlichen Stromnetz und ermöglicht somit eine autarke Stromversorgung. Um die Versorgung sicherzustellen, benötigt eine Inselanlage Speichermöglichkeiten und ist ggf. mit weiteren Energieerzeugern zu ergänzen. Insellösungen sind sinnvoll für Gebäude, die sich fernab von der regulären Stromversorgung befinden, wie beispielsweise Berghütten, abgelegene Sommerhäuser, Forschungsstationen etc. Netzgekoppelte Anlage Im Regelfall ist es jedoch so, dass die erzeugte Energie in das öffentliche Netz eingespeist und dieses als Zwischenspeicher genutzt wird. Bei einer hundertprozentigen Netzeinspeisung wird der erzeugte Solarstrom in das Netz eingespeist und der Strombedarf wie üblich über das öffentliche Netz bezogen. Wenn der Solarstrom selbst verbraucht wird, fließen nur die solartechnisch erzeugten Überschüsse in das Netz. Netzstrom wird in diesem Fall nur dann bezogen, wenn kein Solarstrom zur Verfügung steht. Technik verschiedener Anlagenkonzepte: a) Inselanlage a) 1 Wechselrichter 2 Zähler 3 öffentliches Netz 4 Batterie Anlagenkonzept Bestimmung des Anlagenkonzepts (Inselsystem, Netzeinspeisung, anteiliger Eigengebrauch) b) b) netzgekoppelte Anlage 10 Aspekte für die Planung: Anlagenkonzept
Ertragsorientierte Planungsparameter Beispielrechnung * (* standortabhängig) Aspekte für die Planung Beispielrechnung 11
Gebäudeintegrierte Photovoltaik Energielieferant und hochwertiges Gestaltungsmittel in einem Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) häufig auch BIPV (aus dem Englischen: building integrated photovoltaics) genannt steht für die Integration von Photovoltaiklösungen in die Gebäudehülle. Architektur und Photovoltaikanlage können dabei zu einer harmonischen Mischung aus Wirtschaftlichkeit, Ökologie und Design verschmelzen. Die Photovoltaik wird also selbst zum Teil des Gebäudes, indem sie Fassadenfunktionen übernimmt und damit konventionelle Fassadenbaustoffe ersetzt. Die auf dünnschichtiger CIS-Technologie* basierenden, superleichten Photovoltaik-Module der vorgehängten hinterlüfteten Fassadensysteme Sto- Ventec ARTline werden nicht sichtbar oder mit Schienen befestigt einfach in die Gebäudehülle integriert. Sie übernehmen wichtige Fassadenschutzfunktionen, wie z. B. Witterungsschutz, Sonnen- und Sichtschutz sowie Wärmeschutz und sind somit nicht mehr Teil der Haustechnik, sondern Haut- Bau -Teil der Gebäudehülle. Durch die direkte Energiegewinnung über die PV-Module wird die Fassade zum regenerativen Kraftwerk, das die Energie genau dort erzeugt, wo sie gebraucht wird: direkt am Gebäude. Funktionsübernahme der Gebäudehülle durch gebäudeintegrierte Photovoltaik * Die CIS- oder auch Dünnschichttechnologie wird auf Seite 17 genauer erläutert 12 Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Einleitung
Die gebäudeintegrierte Photovoltaik stellt die architekturgerechte Erweiterung eines ganzheitlichen Energiekonzepts für Gebäude dar bis hin zum Plusenergiehaus. Gleichzeitig bietet sie mit einer Vielfalt an Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich Farbe, Transparenz und Anordnung der Module einen gestalterischen Mehrwert. Diese individuelle Gestaltungsqualität ist auch ein entscheidender Faktor für die Akzeptanz und den nachhaltigen Einsatz gebäudeintegrierter Photovoltaik zur regenerativen Energieerzeugung. Bei Neubauten ist die Integration von PV-Modulen an der Fassade ebenso möglich wie im Baubestand bzw. in der Gebäudesanierung. Diese führt nicht nur zu einer gestalterischen Aufwertung, sondern auch zu einer Verbesserung der energetischen Gebäudebilanz. Die Gebäudeintegration trägt somit ganzheitlich, das heißt ökologisch, ökonomisch sowie gestalterisch zu einer nachhaltigen Anwendung der Technologie im Gebäudebereich bei. Universität Erfurt, DE-Erfurt Architekturbüro: AIG Gotha GmbH, DE-Gotha StoVentec ARTline Invisible Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Einleitung 13
Gebäudeintegrierte Photovoltaik Die Erfolgsfaktoren: energetisch und ökologisch optimales Gebäudekonzept Der Energiekonzeption kommt in der Gebäudeplanung eine wachsende Bedeutung zu. Neben der Reduktion des Wärmebedarfs geht es darum, den verbleibenden Energiebedarf effizient und möglichst auch regenerativ zu decken. Bei energetisch optimierten Wohngebäuden und speziell bei Nicht-Wohngebäuden spielt der Strombedarf gegenüber dem Wärmebedarf zukünftig eine übergeordnete Rolle. Er lässt sich nicht wie der Wärmebedarf in gleichem Maße über bauliche Maßnahmen reduzieren. Gerade im Hinblick auf kommende Energiestandards wie z. B. das von der EU ab 2020 geforderte Fast- Nullenergiehaus oder das Plusenergiehaus wird die Integration von Photovoltaik in Gebäuden zukünftig zum festen Bestandteil des Energiekonzepts werden. Mit der Novellierung der Energieeinsparverordnung (EnEV 2009, 5) wird regenerativ erzeugter Strom bei Eigengebrauch bereits in der energetischen Gebäudebilanz berücksichtigt. Damit hat der Gesetzgeber die Möglichkeit geschaffen, Strom aus gebäudenahen, photovoltaischen Anlagen in die Bilanzierung des Gesamtgebäudeenergiebedarfs mit einzubeziehen. Ökologisch positive Bilanz Neben der Begrenzung des Energieverbrauchs in der Nutzungsphase wird in Zukunft bei ökologischen Gebäudekonzepten auch die Energie zur Herstellung und Entsorgung in die Bewertung mit einbezogen. Da Photovoltaik-Module in der Lage sind, Energie über ihren Lebenszyklus hinweg regenerativ also ohne die Produktion von Emissionen oder Schadstoffen zu erzeugen, amortisieren sie sich im Gegensatz zu anderen Hüllbauteilen auch energetisch. Ein Photovoltaik-Modul erzeugt in unseren Breitengraden in weniger als zwei Jahren so Die Rolle des Strombedarfs innerhalb energetisch optimierter Gebäudestandards wird im Vergleich zum Wärmebedarf größer. Gerade im Nichtwohnungsbau, z. B. Bürogebäude, besteht im Verhältnis ein etwa zweifach höherer Strombedarf. Um diesen zu decken, bietet bauteilintegrierte Photovoltaik die Möglichkeit, den Strom direkt am Gebäude regenerativ zu erzeugen. 14 Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Die Erfolgsfaktoren
viel Energie, wie für seine Herstellung benötigt wurde. Nach der Amortisation der Herstellungsenergie spart Photovoltaik im weiteren Lebenszyklus über jede Kilowattstunde Solarstrom CO 2 -Emissionen ein. Die Grafik zeigt die gesetzliche Verschärfung des energetischen Gebäudestandards am Beispiel des Primärenergiebedarfs inkl. Haushaltsstrom eines Einfamilienhauses. Nach der Reduktion des Heizwärmebedarfs über die Gebäudehülle sowie eine effiziente Gebäudetechnik bleibt bei optimierten Gebäuden bis hin zum Passivhausstandard hauptsächlich der Strombedarf übrig. Um den von der EU bis 2020 geforderten Null-Energie-Standard zu erzielen, muss dieser regenerativ gedeckt werden. Als eine der wenigen dezentralen Technologien kann Photovoltaik dies direkt am Gebäude erreichen und darüber hinaus einen Plus-Energie-Standard erzeugen. Auch die Entsorgung des Baustoffs ist ein wichtiger Bestandteil des nachhaltigen und ressourcenschonenden Lebenszyklus von Gebäuden. Würth Solar ist Mitglied der Vereinigung von PV-Cycle, einer Vereinigung der European Photovoltaic Industries Association (EPIA), des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW) und anderen Solarunternehmen. Seit 2007 werden dort ausgediente Solarmodule zurückgenommen und wiederverwertet. Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Die Erfolgsfaktoren 15
Gebäudeintegrierte Photovoltaik Die Erfolgsfaktoren: Wirtschaftlichkeit Neben der energetischen Amortisation bietet die bauteilintegrierte Photovoltaik das wirtschaftliche Potential, Bauteilkosten einzusparen. Im Vergleich zu optimal ausgerichteten und hinterlüfteten Aufdachanlagen haben integrierte Photovoltaikanlagen einen geringfügig niedrigeren Ertrag. Da sie jedoch die Aufgaben des jeweils eingesparten Bauteils übernehmen, können die ohnehin notwendigen Ausgaben auf die Investitionskosten angerechnet werden. Dabei ist Photovoltaik als Glasverbundelement mit hochwertigen Baumaterialien zu vergleichen. Im Vergleich zu anderen hochwertigen Fassaden, wie z. B. Naturstein- oder Glasfassaden, erweisen sie sich ebenfalls über die Anrechnung der eingesparten Bauteilkosten als wirtschaftlich. Förderungen Bundesweite Förderungen und Prozeduren können auf der Homepage www.klimafonds.gv.at nachgelesen werden. Über Unterstützungen für Photovoltaikanlagen durch die Wohnbauförderung informieren Sie sich bitte bei der zuständigen Stelle in Ihrer Bezirkshauptmannschaft bzw. Landesregierung. Kosteneinsparung über den Lebenszyklus Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) amortisiert sich selbst. Bei der Projektentwicklung spielt oft nur die Höhe der Investitionskosten eine Rolle, während die Nutzungskosten über den Lebenszyklus meist unberücksichtigt bleiben. Deswegen werden Lösungen, die aus erhöhten Investitionskosten gegenüber geringeren Lebenszykluskosten resultieren, häufig nicht berücksichtigt. Ein Beispiel ist ein klassisches Ziegeldach im Vergleich zu einem Solardach. In einem wirtschaftlichen Vergleich der Kosten über den Lebenszyklus hinweg zeigt sich, dass ein Dachbelag aus PV-Modulen zwar eine höhere Investition bedeutet, aber über die Lebensdauer betrachtet geringere Kosten erzeugt als ein konventionelles Ziegeldach. Wird Photovoltaik in die Fassade integriert, übernimmt sie die Funktionen der Gebäudehülle und ersetzt damit andere Fassadenmaterialien. Bei einer wirtschaftlichen Bewertung von Photovoltaik in der Gebäudehülle müssen folglich die ersetzten Materialien berücksichtigt werden. Nicht die reinen Investitionskosten der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV) sind von Bedeutung, sondern die Mehrkosten gegenüber einem alternativen Material, wie z. B. Glas, Klinker oder Naturstein. Erst bei der Berücksichtigung der ohnehin zu leistenden Kosten wird GIPV mit adaptiven Photovoltaikanlagen vergleichbar. 16 Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Die Erfolgsfaktoren
Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Die CIS-Dünnschichttechnologie Bei der Herstellung von Photovoltaikzellen sind verschiedene Kriterien zu berücksichtigen, wie beispielsweise Material und Materialdicke sowie Herstellungsprozesse und -verfahren. Neben dem bislang weit verbreiteten Silicium werden heutzutage vermehrt CIS-Module in Dünnschichttechnologie als Halbleitermaterialien eingesetzt. Als maßgeblicher Unterschied zu den bekannteren kristallinen Siliziumzellen punktet die Dünnschichttechnologie mit einem effizienten Materialaufbau, der ganz ohne energieintensives Silizium auskommt. Der Gesamtaufbau der energieaktiven Schicht des CIS-Moduls beträgt nur wenige Mikrometer ca. 3 µm Was bedeutet die Abkürzung CIS? Die Kurzform CIS steht für die drei chemischen Elemente Kupfer (Cu), Indium (I) und Selen (S). Die Verbindung dieser drei Elemente verkörpert das Herzstück der CIS- Technologie: Kupfer (Cu), Indium (I) und Selen (S) bilden als Kupfer-Indium-Diselenid die Halbleiterschicht im Zellaufbau. Die CIS-Technologie ist aufgrund ihres homogenen Erscheinungsbildes besonders für den Einsatz in der Gebäudehülle geeignet. Farbigkeit, unterschiedliche Formate und verschiedene Transparenzgrade ermöglichen eine große gestalterische Vielfalt. Größere Toleranz gegenüber Verschattung, Wärmeentwicklung und eine bessere Nutzung diffuser Strahlung bei hohem Wirkungsgrad zeichnen das CIS-Modul zusätzlich für den Einsatz in der Gebäudehülle aus. Der Schichtaufbau der CIS-Zelle: Schrittweise werden dünne Schichten auf das Rückglas aufgebracht und mittels Laser strukturiert um die Zellstreifen des Moduls in Reihe zu schalten. Technologie und Systeme: Die CIS-Dünnschichttechnologie 17
Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Modellaufbau Die CIS-Zellen sind als ca. 8 mm breite Zellstreifen bereits nach dem Herstellungsprozess fertig verschaltet. Das Modul wird in mehreren Beschichtungs- und Strukturierungsverfahren auf ein 3 mm starkes Rückglas aufgebracht. Anschließend wird das Modul mit Stromabnehmern versehen, verkabelt und mit einem 6 mm starken Deckglas verkapselt. Das Deckglas zeichnet sich durch eine besonders hohe Lichtdurchlässigkeit und Kratzfestigkeit aus. Dünnschicht- contra kristalline Technologie Es wird bei der Integration von Photovoltaik grundsätzlich in zwei Technologien unterschieden: Die kristalline und die Dünnschichttechnologie: Kristalline Module: Die monokristallinen Zellen gelten als Klassiker unter den Solarzellen. Sie wurden als erste Solarmodule schon in der Raumfahrt verwendet und weisen im großtechnischen Einsatz einen Wirkungsgrad von ca. 20 % auf. Die Technik gilt als gut beherrscht, die Herstellung erfordert allerdings einen sehr hohen Energieeinsatz, der sich negativ auf die Energierücklaufzeit auswirkt. Daher sind diese Zellen teurer als polykristalline Module, aber auch leistungsfähiger. Die meistverwendeten, polykristallinen Photovoltaik-Module weisen im Vergleich einen geringeren Wirkungsgrad auf und werden eher für größere Dachflächen genutzt. Dünnschicht-/CIS-Module Solarmodule in Dünnschichttechnologie beschreiben die zweite Generation und somit die Zukunft der Photovoltaik. Das Dünnschicht-Modul ist das günstigste und leichteste aller Photovoltaik-Module. Im Vergleich zu polykristallinen Zellen sind CIS-Module zehnmal dünner. Der etwas geringere Wirkungsgrad wird durch die Anzahl an PV-Modulen ausgeglichen. Die Leistung der Dünnschicht- Module ist konstant. Das bedeutet, sie büßen bei zu hohen Temperaturen oder bei nur schwacher Sonneneinstrahlung kaum Leistung ein. Gerahmtes StoVentec ARTline Inlay- Modul gerahmtes Modul (Untersicht) silbrig glänzende Rückansicht mit Anschlussdose und transparentem Rand Verschaltung der Zellstreifen in Querrichtung schwarz eloxierter Aluminium Steckrahmen Deckglas 6 mm hochtransparentes, kratzfestes Floatglas Verbundfolie zur Verkapselung der Zellschicht CIS-Zellschicht Aufbringen und Strukturieren mehrerer sehr dünner Schichten auf das Rückglas Rückglas 3 mm Foatglas Die wesentlichen Vorteile der StoVentec ARTline-Systeme mit CIS-Technologie: Beste Qualität aus deutscher Produktion Höchste Dauerhaftigkeit durch stabilen Glas-Glas-Verbund und lötfreie Zell-Verschaltung Höchste UV-Beständigkeit und Farbstabilität Homogenes Erscheinungsbild, hochwertige Nadelstreifenoptik Besonders nachhaltige Systeme durch kurze energetische Amortisationszeit 18 Technologien und Systeme: Modellaufbau
Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Die StoVentec Photovoltaik-Fassadensysteme: Systembeschreibungen und -aufbauten StoVentec ARTline Invisible Mit integrierter Dämmung und einbaufertigen Photovoltaik-Panels bietet das vorgehängte hinterlüftete Fassadensystem ideale Formen solarer Stromerzeugung. Den Strom erzeugen 1200 x 600 mm große Photovoltaik-Panels, die einbaufertig auf die Baustelle geliefert werden. Sie lassen sich sowohl im Hoch- als auch im Querformat einbauen und bei Bedarf im Randbereich mit farblich abgestimmten Glaspanels auffüllen. Die ungerahmten CIS-Solarmodule werden auf Trägerplatten verklebt und mittels Agraffenprofilen an der Fassade eingehängt. Da keine Halterungen sichtbar und die Abstände zwischen den einzelnen Bauelementen sehr klein sind, besticht die Fassade durch eine edle und einheitliche Optik. 1 2 3 4 5 1 Verankerungsgrund 2 Wärmedämmung (vlieskaschiert) 3 Unterkonstruktion 4 Agraffenprofile 5 StoVentec ARTline Invisible Panel StoVentec ARTline Inlay Das Wort Inlay steht beim vorgehängten hinterlüfteten System Sto- Ventec ARTline Inlay für die gerahmten Photovoltaik-Module, mit denen es den Strom erzeugt. Diese werden in schwarze Schienen eingehängt, die mit der Unterkonstruktion des Systems verschraubt sind. Die 1206 x 606 mm großen Module können sowohl im Hoch- als auch im Querformat eingebaut werden. Ihre elektrische Leistung lässt sich per Internet oder durch einen externen Partner lückenlos überwachen. Sie sind in schwarz oder individuell bedruckt lieferbar. 1 2 3 4 5 1 Verankerungsgrund 2 Wärmedämmung (vlieskaschiert) 3 Unterkonstruktion 4 Halteschiene 5 StoVentec ARTline Inlay Panel Technologien und Systeme: Systembeschreibungen und -aufbauten 19
Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Die StoVentec ARTline-Fassadensysteme: Modulgrößen und formate 1220 x 2420 mm 1220 x 1820 mm 1220 x 1220 mm 300 x 1200 mm 600 x 1200 mm 620 x 2420 mm 1220 x 2420 mm Patchworkmodule Sonder größe Standardmodul Patchworkmodule Modulgrößen und -formate StoVentec ARTline Invisible Die 1200 x 600 mm großen Photovoltaik-Module des Systems StoVentec ARTline Invisible können sowohl hochkant als auch quer eingesetzt werden und mit farblich abgestimmten Passelementen aufgefüllt werden: a) als inaktive Passstücke mit identischer Optik in individuellen Formaten, b) in Form von StoVentec Glass- Panels als Passstücke in angepasstem Farbton Es können auch sogenannte Patchwork -Module realisiert werden. Die Standard CIS-Module werden dazu auf einer großen Glasscheibe angeordnet, welche das Deckglas ersetzt. Randabstände können je nach gewünschtem Erscheinungsbild bedruckt werden. StoVentec ARTline Inlay Die 1206 x 606 mm großen, gerahmten Photovoltaik-Module des Systems StoVentec ARTline Invisible können sowohl hochkant als auch quer eingesetzt werden. Das Auffüllen mit inaktiven, farblich abgestimmten Passelementen in individuellen Formaten ist problemlos möglich. StoVentec ARTline Invisible kann auch mit farbigen PV-Panels realisiert werden, die wie hier in einer WDVS- Putzfassade integriert sind. Darüber hinaus können Glaspanels in individuellen Formaten und Farbtönen zusätzliche Akzente setzen. 20 Technologien und Systeme: Modulgrößen und -formate
Technologien und Systeme zur Integration von Photovoltaik Die StoVentec Photovoltaik-Fassadensysteme: Befestigung / Unterkonstruktion Befestigung Während beim System StoVentec ARTline Invisible die Photovoltaikmodule rückseitig mittels Agraffenhalterungen direkt mit der Trägerplatte befestigt werden, arbeitet StoVentec ARTline Inlay mit gerahmten Elementen, die in schwarze, auf der Unterkonstruktion befestigte Schienen eingestellt werden. Unterkonstruktion Basis für die StoVentec-Systeme ist die einzigartige und passivhauszertifizierte Unterkonstruktion. Unsichtbar und trotzdem unverzichtbar bildet sie das stabile und wärmebrückenfreie Fundament für zukunftsweisende und energieeffiziente Fassadenlösungen. Die Unterkonstruktion ist äußerst anpassungsfähig, denn sie erlaubt einen variablen Abstand zwischen Rohbauwand und Fassadenoberfläche. Selbst bei feuchten, rissigen Wänden oder instabilem Altputz treten deshalb meist keine Befestigungsprobleme auf. Durch die clevere Materialkombination aus Edelstahl und Aluminium gelingt es, Wärmebrücken wirkungsvoll zu reduzieren. Die Zertifizierung durch das Passivhaus Institut Darmstadt bestätigt: Die PH-Ausführung der Sto-Unterkonstruktion ist wärmebrückenfrei. Die Edelstahl/Aluminium Unterkonstruktion wurde vom Passivhaus Institut ebenfalls zertifiziert: Ihr wurde das Prädikat wärmebrückenarm verliehen. Passivhauszertifizierte Unterkonstruktion System StoVentec ARTline Invisible 1 2 3 4 1 Thermisches Trennelement 2 Befestigung 3 Festpunkt-Wandhalter 4 Thermisches Trennelement 5 T-Profil 5 2 3 Direkter Vergleich: links der wärmebrückenfreie Festpunkt-Wandhalter mit eingestecktem T-Profil, rechts der wärmebrückenarme Festpunkt-Edelstahlwandhalter mit eingestecktem T-Profil. 5 Vorteile der Unterkonstruktion: Wärmebrückenfrei und wärmebrückenarm umsetzbar (zertifiziert durch das Passivhaus Institut Darmstadt) Leichte und schnelle Verarbeitung Komplettsystem von der Unterkonstruktion bis zur Fassadenoberfläche Technologien und Systeme: Befestigung/Unterkonstruktion 21
Referenzen und Detaillösungen Schwörer Musterhaus Wuppertal, DE-Hohenstein-Oberstetten Flexibel und energieeffizient Technisch ausgereift und architektonisch anspruchsvoll präsentiert sich das zweigeschossige Energieplus-Haus mit Photovoltaik-Fassade. Die moderne Gestaltung wird durch die Kombination unterschiedlicher Fassadenmaterialien unterstrichen: weißer Putz, anthrazitgraue Holzlamellen und schwarze Photovoltaik-Elemente. Mit Flachdach, fortschrittlicher Technikfassade und geradliniger Architektur passt das Musterhaus perfekt in eine urbane Umgebung. Im Erdgeschoss besticht der Grundriss durch ein barrierefreies Konzept mit großem Rückzugsbereich und einer geräumigen Wohnküche. Für niedrige Energiekosten bei hervorragendem Wohnkomfort sorgt die hoch wärmegedämmte Gebäudehülle in Kombination mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe, kontrollierter Be- und Entlüftung, Fußbodenheizung sowie Photovoltaik-Modulen auf dem Dach und in der Fassade. Projekt: Schwörer Musterhaus Wuppertal, FertighausWelt Wuppertal, DE- Wuppertal Baujahr: 2013 Bauherr: SchwörerHaus KG, DE-Hohenstein-Oberstetten Architekt: Franca Wacker, SchwörerHaus KG Sto-Lösung: Photovoltaik-Fassadensystem StoVentec ARTline Invisible auf Holzuntergrund, Fassadenputz (Stolit K 2) Leistung: 9,8 kwp (Dach), 5,12 kwp (Fassade) Ertrag: Nur Fassade: 2.500 kwh pro Jahr Dach + Fassade: 10.100 kwh pro Jahr Module: Schwarze CIS-Dünnschichtmodule auf Trägerplatte verklebt Abmessungen: 600 x 1200 x 29 mm 22 Referenzen: Schwörer Musterhaus Wuppertal
Rev.-Nr. 01/08.13 StoVentec ARTline Invisible, Edelstahl/Aluminium-Unterkonstruktion Horizontalschnitt, Außenecke StoVentec ARTline Invisible, mit Glasüberstand EAV 201 StoVentec ARTline Invisible Rev-Nr. 01/01.08.13 Edelstahl / Aluminium-Unterkonstruktion Horizontalschnitt, Außenecke StoVentec ARTline Invisible, Glasüberstand EAV 201 Außenwand Sto-Rahmendübel VF nach Statik StoVentec ARTline Invisibel Panel Sto-Wandhalter Edelstahl Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Anschlussdose mit Kabel (bei stehendem Panel) Sto-Aluminium-T-Profil X X Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Sto-Plattentragprofil Sto-Stein- / Glaswolleplatte VHF vlieskaschiert Sto-Aluminium-L-Profil (Stablänge max. 3 m, Stöße zwängungsfrei) Sto-Agraffenprofil 300 max. 40 5-12 Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm oder Fixierstift (einseitig) 1) max. 350 Sto-Stellschraube M5x10 X = minimaler Randabstand nach Dübelzulassung 1) größere Ausladung möglich, wenn Lastabtrag über Agraffen- und L-Profil statisch nachgewiesen wird Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS bzw. einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in alleinigen Verantwortung des Verarbeiters / Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Die jeweiligen technischen Vorgaben in den Merkblättern und Systemzulassungen sind zu beachten. Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS beziehungsweise einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters/Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Referenzen Details Schwörer Musterhaus Wuppertal 23
StoVentec ARTline Invisible, Edelstahl/Aluminium-Unterkonstruktion Horizontalschnitt, Laibung mit Zarge, sichtbarer Fasche, ohne Rohbaulaibung StoVentec ARTline Invisible Edelstahl / Aluminium-Unterkonstruktion Horizontalschnitt, Laibung mit Zarge, sichtbarer Fasche, ohne Rohbaulaibung EAV 401 Rev-Nr. 01/01.08.13 EAV 401 Rev.-Nr. 01/08.13 Außenwand Sto-Stein- / Glaswolleplatte VHF vlieskaschiert X 300 K C Anschlussdose mit Kabel (bei stehendem Paneel) Sto-Rahmendübel VF nach Statik StoVentec ARTline Invisible Panel Sto-Wandhalter Edelstahl Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Sto-Plattentragprofil Sto-Aluminium-T-Profil Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Sto-Stellschraube M5x10 min. 30 min. 5 min. 20 Aluminium-Laibungszarge bauseits, zwängungsfrei montiert Aluminium-F-Profil bauseits Fugendichtband bauseits 1) Edelstahlschraube bauseits max. 12 Sto-Fassaden-Selbstbohrschraube 5,5x19 mm oder Fixierstift (einseitig) Sto-Agraffenprofil Aluminium Fensterbank mit dichtgeschweißter seitlicher Aufkantung bauseits C = Spannweite Sto-Agraffenprofil nach Statik / Werkplanung K = Kragarm Sto-Agraffenprofil nach Statik / Werkplanung X = minimaler Randabstand nach Dübelzulassung Winddichtigkeit, Fensterabdichtung und Befestigung nach RAL bzw. Angabe Fensterhersteller 1) Zulässigkeit Verschraubung F-Profil am Blendrahmen vor Montage klären Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS bzw. einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters / Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Die jeweiligen technischen Vorgaben in den Merkblättern und Systemzulassungen sind zu beachten. Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS beziehungsweise einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters/Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. 24 Referenzen: Details Schwörer Musterhaus Wuppertal
StoVentec ARTline Invisible, Edelstahl/Aluminium-Unterkonstruktion Vertikalschnitt, Sturz mit Verschattung, geschlossene StoVentec ARTline Zarge Invisible und sichtbare Fasche Edelstahl / Aluminium-Unterkonstruktion Vertikalschnitt, Sturz mit Verschattung, geschlossene Zarge und sichtbare Fasche EAV 600 Rev-Nr. 01/01.08.13 EAV 600 Rev.-Nr. 01/08.13 Außenwand Sto-Stein- / Glaswolleplatte VHF vlieskaschiert Sto-Rahmendübel VF nach Statik Sto-Aluminium-T-Profil Sto-Wandhalter Edelstahl Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher X StoVentec ARTline Invisible Panel Sto-Plattentragprofil Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Sto-Agraffenprofil Niet bauseits 10-12 Aluminium-Sturzzarge mit Entwässerungsbohrungen (Untersicht) und seitlichen Aufkantungen bauseits, zwängungsfrei montiert min. 20 min. 30 R Kasten Verschattung bauseits, geschlossen Aluminium-F-Profil bauseits R = Randabstand Plattentragprofil nach statischer Vorgabe X = minimaler Randabstand nach Dübelzulassung Windichtigkeit, Fensterabdichtung und Befestigung nach RAL bzw. Angabe Fensterhersteller Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS bzw. einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters / Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Die jeweiligen technischen Vorgaben in den Merkblättern und Systemzulassungen sind zu beachten. Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS beziehungsweise einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters/Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Referenzen: Details Schwörer Musterhaus Wuppertal 25
Referenzen und Detaillösungen Rhein-Kai-Speicher 7, DE-Mannheim Kraftwerk Fassade Der ehemalige Notgetreidespeicher beherbergt nach seiner Sanierung Büros und ein Hotel mit Restaurant. Ausgestattet mit einer hochwärmegedämmten Fassade, Dreifach-Wärmeschutz-Glas, energieoptimierter Technik und Photovoltaik in der Vertikalen gewann der zum Energieplus-Haus umgewandelte Speicher den ersten Platz des Umweltpreises 2013 der Stadt Mannheim. Der Preis ging an das Architekturbüro Schmucker und Partner. Das gesamte Gebäude wird regenerativ in Kombination mit einer Wärmepumpe über das Rheinwasser gekühlt und beheizt. Die Photovoltaikanlage Sto- Ventec Artline Inlay erzeugt den Strom für die Wärmepumpe. Sie ist integriert in die vorgehängte hinterlüftetete Fassade, die mit 18 Zentimetern mineralischer Dämmung für sehr niedrigen Wärmebedarf sorgt. Die Anlagen liefern mehr Energie, als das Gebäude benötigt. Projekt: Rhein-Kai-Speicher 7, DE-Mannheim Baujahr/Fertigstellung Umbau: 2013 Bauherr: Rhein-Kai-Speicher GmbH, DE-Mannheim Architekt: Schmucker und Partner, DE-Mannheim Sto-Lösung: Photovoltaik-Fassadensystem StoVentec ARTline Inlay mit Unterkonstruktion Leistung: 64 kwp Module: Ca. 854 gerahmte, in Schienen eingehängte CIS- Dünnschichtmodule Abmessungen: 1.205 x 605 mm Fläche: 680 m² 26 Referenzen: Rhein-Kai-Speicher 7
StoVentec ARTline Inlay, Edelstahl/ Aluminium-Unterkonstruktion, wärmebrückenreduziert StoVentec ARTline Inlay Horizontalschnitt, Systemaufbau Fassade, stehendes Panel EAL 001 Edelstahl / Aluminium - Unterkonstruktion, wärmebrückenreduziert Horizontalschnitt, Systemaufbau Fassade, stehendes Paneel Rev.-Nr. 01/01.08.13 EAL 001 Rev.-Nr. 01/08.13 Außenwand Sto-Stein- / Glaswolleplatte VHF vlieskaschiert Anschlussdose mit Kabel, Anschluss nach Vorgabe separater Elektro-Planung StoVentec ARTline Inlay Panel, stehendes Format (605x1205 mm) 1) A min. 10 min. 20 StoVentec ARTline Inlay Schiene 2) Sto-Wandhalter Edelstahl 3) Sto-Aluminium-T-Profil, Stablänge siehe EAL 012 min. 10 min. 5 Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Fassadenselbstbohrschraube nach Statik Sto-Rahmendübel VF nach Statik 35 h 60 A = Ausladung Wandhalter (siehe EAL 005) h = Hinterlüftungsspalt nach DIN 18516-1 20 mm h 150 mm, bei Fassadenplanung h min. 30 mm wählen 1) Lagesicherung Paneel siehe EAL 003 2) zwängungsfrei montiert 3) Profil im Fugenbereich schwärzen Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS bzw. einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines Verarbeiters / Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Die jeweiligen technischen Vorgaben in den Merkblättern und Systemzulassungen sind zu beachten. WDVS beziehungsweise einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters/Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. Referenzen: Details Rhein-Kai-Speicher 7 27
Rev.-Nr. 01/08.13 StoVentec ARTline Inlay/Aluminium- Unterkonstruktion, wärmebrückenreduziert Vertikalschnitt, Systemaufbau Fassade, stehendes Panel Vertikalschnitt, Systemaufbau Fassade, stehendes Paneel 60 35 EAL 003 StoVentec ARTline Inlay Edelstahl / Aluminium - Unterkonstruktion, wärmebrückenreduziert Rev.-Nr. 01/01.08.13 EAL 003 Fassadenselbstbohrschraube nach Statik StoVentec ARTline Inlay Schiene StoVentec ARTline Inlay Panel, stehendes Format (605x1205 mm) Anschlussdose mit Kabel, Anschluss nach Vorgabe separater Elektro-Planung 11 1) 2) 1215 1227 min. 5 min. 13 3) Sto-Aluminium-T-Profil, Stablänge siehe EAL 012 Sto-Wandhalter Edelstahl Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm nicht überdrehsicher, als Lagesicherung an jedem Paneel bzw. an jedem 2. Paneel A Sto-Fassadenselbstbohrschraube 5,5x19 mm überdrehsicher Sto-Rahmendübel VF nach Statik Sto-Stein- / Glaswolleplatte VHF, vlieskaschiert Außenwand A = Ausladung Wandhalter (siehe EAL 005) 1) Paneelmontage von der Attika in Richtung Sockel 2) zwängungsfrei montiert 3) Profil im Fugenbereich schwärzen Hinweis: Angrenzende Gewerke sind nur schematisch. Dieses Detail ist ein Planungsvorschlag, der die grundsätzlichen Funktionsweisen eines WDVS bzw. einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter / Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Hinweis: Verarbeiters Angrenzende / Kunden. Alle Gewerke Maße sind sind bauseits nur zu schematisch. prüfen und festzulegen. Dieses Die Detail jeweiligen ist technischen ein Planungsvorschlag, Vorgaben in den Merkblättern der die und grundsätzlichen Systemzulassungen sind Funktionsweisen zu beachten. eines WDVS beziehungsweise einer VHF beschreibt. Anwendbarkeit und Vollständigkeit sind vom Verarbeiter/Kunden im jeweiligen Bauvorhaben eigenverantwortlich zu prüfen. Dieses Detail ersetzt in keinem Fall die erforderliche Werk-, Detail- und Montageplanung. Die Abstimmung der Forderungen des Bauherrn oder der jeweiligen Baurechtsbehörde zur Fassadenkonstruktion bleibt in der alleinigen Verantwortung des Verarbeiters/Kunden. Alle Maße sind bauseits zu prüfen und festzulegen. 28 Referenzen: Details Rhein-Kai-Speicher 7
Referenzen und Detaillösungen Effizienzhaus Plus, DE-Berlin Die Zukunft des Wohnens Mit dem Forschungsobjekt Effizienzhaus Plus hat das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung ein Energieüberschuss-Haus errichten lassen, das den Energieverbrauch einer vierköpfigen Familie deckt, den Elektrofuhrpark auflädt und die noch überschüssige Energie ins öffentliche Stromnetz einspeist. Um die Vision einer intelligenten Gebäudetechnik von morgen Realität werden zu lassen, entschied sich der Architekt Werner Sobek für StoVentec ARTline Invisible. Die PV-Module umkleiden das Gebäude komplett und sorgen für perfekten Witterungs- und Wärmeschutz. Gleichzeitig lässt die schwarze Oberfläche der Panels die Fassade besonders modern und futuristisch erscheinen. Projekt: Effizienzhaus Plus, DE-Berlin Baujahr/Fertigstellung: 2011 Bauherr: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, DE-Berlin Architekt: Werner Sobek Engineering & Design, DE-Stuttgart Sto-Lösung: Photovoltaik-Fassadensystem StoVentec ARTline Invisible Leistung: 8 kwp Module: Ca. 110 gerahmte, in Schienen eingehängte CIS- Dünnschichtmodule Abmessungen: 1.200 x 600 mm Fläche: 80 m² Referenzen: Effizienzhaus Plus 29