Technische Lösungen und wirtschaftliche Bedeutung von PV-Fassaden

Technische Lösungen und wirtschaftliche Bedeutung von PV-Fassaden 13. Nationale Photovoltaik-Tagung Congress Center Basel, 17. März 2015 Daniel Sägesser Verkaufsleiter Megasol Energie AG

Themen Fassadenmarkt Materialien und Kosten im Vergleich Marktgrösse & Potential Technische Lösungen Fassadentypen & Befestigungsarten Normen & Vorschriften Planung Formen und Farben

Der Fassadenmarkt Schweiz Typen Neubau und Komplett- Erneuerung m 2 /a Metallfassaden 2 078 000 m 2 Glasfassaden 900 000 m 2 Putze 6 000 000 m 2 Holzfassaden 500 000 m 2 Faserzement 2 200 000 m 2 Natursteinplatten 400 000 m 2 Keramikplatten 600 000 m 2 Andere 950 000 m 2

Der Fassadenmarkt Schweiz Technische und ästhetische Substituierbarkeit Typen Metallfassaden (Well-, Trapezblech und Blechtafeln) Glasfassaden Putze Holzfassaden Faserzement Natursteinplatten Keramikplatten BIPV-Substitutionspotential (technisch) hoch hoch gering mittel hoch mittel hoch

Materialien und Kosten im Vergleich Typen Kosten UK, Dämmung, An-/Abschlüsse Kosten Bekleidung Kosten Total BIPV-Substitutionspotential (Kosten) Metallfassaden (Well-, Trapezblech und Blechtafeln) 150.- 90.- bis 240.- bis 200.- 350.- mittel Glasfassaden 220.- 240.- 460.- hoch Putze 90.- 90.- 180.- gering Holzfassaden 150.- 150.- 300.- mittel Faserzement 150.- 200.- 350.- mittel Natursteinplatten 220.- 400.- 620.- hoch Keramikplatten 220.- 190.- 410.- hoch BIPV Glas/Glas 220.- 300.- 520.-

Marktpotential PV-Fassaden Schweiz Typen Metallfassaden (Well-, Trapezblech und Blechtafeln) Neubau und Komplett-Ern. Techn. Subst. Kosten Subst. PV Potential (theoretisch) Grobe Schätzung 2 078 000 m 2 hoch mittel 8% 166 000 m 2 Glasfassaden 900 000 m 2 hoch hoch 16% 144 000 m 2 Putze 6 000 000 m 2 gering gering 1% 60 000 m 2 Holzfassaden 500 000 m 2 mittel mittel 4% 20 000 m 2 Faserzement 2 200 000 m 2 hoch mittel 8% 176 000 m 2 Natursteinplatten 400 000 m 2 mittel hoch 8% 32 000 m 2 Keramikplatten 600 000 m 2 hoch hoch 16% 96 000 m 2 BIPV Glas/Glas <8 000 m 2 <1 MWp/a - - 667 000 m 2 83 MWp/a Markt hat Potential, auf über 83 MWp pro Jahr zu wachsen. Megasol erwartet ein Wachstum des tats. Volumens von <1MWp auf über 20 MWp pro Jahr innert 5 Jahren.

Die wichtigsten Fassadentypen & Montagearten Kaltfassaden Warmfassaden Klemmen / Glashalter Punkt-Halterung Kleben / Backrail Pfosten / Riegel Isolierverglasung

Klemmen / Glashalter (kalt) Optional vertikal und horizontal geschuppt, dadurch hoher Witterungsschutz.

Punkt-Halterung (kalt)

Punkt-Halterung (kalt) 1x Festlager 1x Vertikallager (Langloch) 2x Loslager (grösseres Loch) um Zwängungsbeanspruchungen zu minimieren

Kleben / Backrail (kalt)

Kleben / Backrail (kalt) Strenge Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Qualität der Kleb-Verbindung (Reinigen und Primern der Klebeflächen). Hohe Druck- und Soglasten können aufgenommen werden. Scherkräfte müssen mechanisch aufgenommen werden.

Pfosten-Riegel / Isolierverglasung Halterung greift zwischen die beiden Scheiben Kraftübertragung erfolgt über die Aussenscheibe

Normen für PV in Gebäudehüllen Vom individuellen Zulassungsverfahren bis zum Standard als Bauprodukt

Normen In die Gebäudehülle integrierte Solarmodule inklusive der Unterkonstruktion müssen hinsichtlich statischer, elektrischer und sicherheitsrelevanter Aspekte den geltenden Bestimmungen genügen. Aufgrund der Tatsache, dass ein Solarmodul in doppelter Funktion als Bauprodukt als auch als Stromerzeuger eingesetzt wird, ist die Normenzuordnung und -auslegung nicht immer eindeutig. PV Normen IEC 61215 und 61730 sind nur für einen Typ (geprüfte Grösse) gültig. Es müssen Normen zu Anforderungen, Bemessung und Ausführung geschaffen werden, welche mit der Anforderung flexibler Formate kompatibel sind.

Vorschriften in 3 Segmenten Statik Modul und Befestigung Nationale Normen, wie z.b. DIN 18516-1/-4 (Fassadenbekleidungen), SIA 261 (Einwirkungen auf Tragwerke) und SIA 232/2 (hinterlüftete Bekleidungen von Aussenwänden) Verantwortung: Fassadenplaner/-bauer DC- und ggf. AC-Verlegung hinter der Fassade/Dach Nationale Normen bezgl. Elektroinstallation Verantwortung: Elektroplaner, Solarteur, Elektriker Brandschutz und Sicherheit Kantonale Normen bzgl. Brandschutz, z.b. mit besonderen Bedingungen für Fassaden ab 22m Höhe, siehe auch Merkblatt VKF

Beispiel: bauaufsichtliche Zulassung in DE In Deutschland besteht der Weg, Fassadenmodule als Bauprodukt zu zertifizieren (allgemeine bauaufsichtliche Zulassung) und damit ohne Einzelnachweis (Zustimmung im Einzelfall) einzusetzen. Das Modul wird dem Bauprodukt Glas zugeordnet und als Verbundglas (VG) oder meistens als Verbundsicherheitsglas (VSG) geprüft. Normen: DIN 18008 (Glas im Bauwesen), EU-BauPVO (EU- Bauproduktenverordnung) und spezifische prüfungsrelevante Normen. Das Prüfverfahren ist individuell und deshalb sehr aufwendig. Die Zulassung ist nur für das spezifizierte Produkt gültig.

Planung PV-Fassaden sind anspruchsvolle Projekte und erfordern die enge Zusammenarbeit folgender Spezialisten: - Solarprofi - Fassadenbauer - Gebäudeelektriker - Modulhersteller - Architekt Es ist sinnvoll diese bereits im frühen Projekt-Stadium einzubeziehen.

Planung PV-Fassaden-Projekte stellen an den Modulhersteller besondere BIPV spezifische Anforderungen: - Kleinserien - Flexible Modulformate - Verschiedene Materialien (Glas, Folien, Zellen usw.) - BIPV Know-how - Lokale Produktion (projektnah und reaktionsschnell)

Planung

Formen

Farben und Gestaltung

Farben und Gestaltung: Hintergrund-Druck Leistungseinbusse: 1-4%

Farben und Gestaltung: Querkontakt-Abdeckung Leistungseinbusse: 0%

Farben und Gestaltung: Busbar-Tape Leistungseinbusse: 1-2%

Farben und Gestaltung: Keramikdruck Leistungseinbusse: ~10-30%

Farben und Gestaltung: Keramikdruck Leistungseinbusse: 10 30%

Farben und Gestaltung: Keramikdruck Leistungseinbusse: ~10-30%

Farben und Gestaltung: CSEM-Folie Leistungseinbusse: ca. 40%

Farben und Gestaltung: SwissInso Kromatix Leistungseinbusse: 6-8%

Beispiele

Vielen Dank! Kommission für Technologie und Innovation KTI Bundesamt für Energie BFE