Leistungen - Gebäudeintegrierte PV-/PVT-Anlagen
Gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen und Photovoltaisch-Thermische (PVT-)Anlagen
Wir unterstützen Sie bei der Realisierung Ihrer (Indach-)Photovoltaikanlage (PV) oder gebäudeintegrierten PVT-Anlage (PVT = Photovoltaisch-Thermisch)
- von der Entwurfs- und Ausführungsplanung
- über die Erstellung von Ausschreibungsunterlagen
- bis hin zur Bauleitung und Abnahme
- sowie auf Wunsch mit anschließendem Monitoring
Unser PV-/PVT-Team, bestehend aus Architekten, TGA-Planern und Kaufleuten bietet Ihnen eine fachkundige Beratung rund um Ihre gebäudeintegrierte PV-oder PVT-Anlage und unterstützt Sie mit folgenden Leistungen:
- Technische Planungen und Auslegungen (u.a. Modul- und Wechselrichterauslegungen sowie Stringverteilungen)
- Erstellung von Ausschreibungsunterlagen, Angebotsprüfung und Vergabeempfehlungen
- Wirtschaftlichkeitsberechnungen
- Zusammenstellung von Unterlagen für die EVUs
- Projektleitung und Dokumentation
- Monitoring
Planung gebäudeintegrierter Photovoltaikanlagen (GIPV / BIPV - Building Integrated Photovoltaics)
Das Photovoltaik Indach-System finanziert sich durch die Stromproduktion selbst und kann sich schneller als aufdachmontierte PV-Anlagen amortisieren, da hier - nur unter der Verwendung eines flugschneefesten Unterdachs - ein vollständig dichtes Dach erzeugt wird und damit die üblichen Dachdeckungskosten eingespart werden. Das Photovoltaik Indach-System ist zudem mit 16 bis 22 kg/m² nur halb so schwer wie ein Ziegeldach und findet damit auch auf Altdächern Verwendung, auf welchen bisher aus statischer Sicht eine zusätzliche Photovoltaikanlage nicht möglich war. Mit nur geringen konstruktionsbedingten Veränderungen kann das Indach-System auch an Fassaden montiert und somit die Fassadenverkleidung eingespart werden. Darüber hinaus ist eine Kopplung von Photovoltaik und Solarthermie in Form von photovoltaisch-thermischen Anlagen, auch Solarhybridsysteme genannt, möglich (siehe unten: "Innovative gebäudeintegrierte PVT-Anlage).
Das Photovoltaik Indach-System ist ein flexibles und universelles Montagesystem, in dem alle marktüblichen rahmenlosen Qualitätsmodule zum Einsatz kommen können, d.h. die Photovoltaik-Module können unabhängig vom Hersteller und von der Zelltechnologie gewählt werden. Die Dach-Randbereiche werden mit passenden Blindplatten aus Alucobond, Faserzement, pulverbeschichtetem Alumiunium oder Glas in jeweils passender Größe, Farbe und Stärke eingedeckt. Auch eine maßgeschneiderte Anpassung von Blindmodulen an Dachgrate und -kehlen sowie die Einbindung eines Schneefangs ist möglich. Für Wartungsarbeiten o.ä. können die PV-Module einzeln entnommen werden.
Es ist auch eine dachdurchdringungsfreie Ausführung des Montagesystems mittels Ballastierung oder nur punktuelle Befestigung mittels Windsogsicherung möglich.
Die Dichtigkeit der gebäudeintegrierten Photovoltaikanlage basiert auf dem altbewährten Überschuppungsprinzip. Der waagerecht verlaufende Modulüberstand ist mit einem 8-15mm hohen Spalt und einem Verlängerungsblech versehen. Dadurch bleibt der Modulscheibenübergang regendicht und Stauwärme wird reduziert, weil das PV-Modul durch die Spaltöffnungen direkt hinterlüftet wird. Dies führt zu einer Leistungssteigerung gegenüber geschlossenen Indach- bzw. Aufdach-Systemen.
Die rahmenlosen Photovoltaikmodule sind frei von störenden Schmutzkanten und bleiben dadurch sauberer und leistungsfähiger. Die Module besitzen eine hagelschlagsichere und nahezu verwitterungsfreie Glasoberfläche und die Lebensdauer von Glas und der Unterkonstruktion aus Aluminium und Aluminium-Strangguss ist unserer Meinung nach höher als die von herkömmlichen Dachziegeln. Dieses Indach-Photovoltaiksystem trägt somit zum dauerhaften Erhalt der Bausubstanz bei.
Vorteile einer Indach-Photovoltaikanlage
- Vollständige, ästhetisch hochwertige architektonische Integration in die Gebäudehülle, auch für denkmalgeschützte Gebäude geeignet
- Entfall der Kosten für z.B. Ziegeleindeckung, dadurch wirtschaftlicher als Aufdachanlagen
- Regendichtes und sturmfestes Montagesystem, auch ohne Verschraubung durch die Dachfolie möglich
- durch vollflächige Verlegung UV-Schutz der Dachfolie
- Integration von modernen Tageslicht-Lenksystemen für Innenräume möglich
- langzeitbeständig durch Einsatz von Glas und Aluminium; bis zu 30 Jahre Garantie auf das Montagesystem möglich
- Einsparpotenziale in der Gebäudestatik aufgrund erheblich geringerer Eigenlast, dadurch auch für Sanierungen geeignet
- Leistungssteigerung durch Hinterlüftung jedes einzelnen Moduls
- Ertragssteigerung durch rahmenlose, schmutzkantenfreie Module
- maßgeschneidert und flexibel, kombinierbar mit Blindplatten, Fenstern, Schornsteinen etc., auch farbliche Module sind möglich
- geringere Windlast
- Wirtschaftlichkeit auch auf Ost- und Westdächern
- System auch für Fassaden geeignet
- kann als harte Bedachung ausgeführt werden
- Unterdach ist diffusionsoffen mit ökologischen Baustoffen ausführbar
- Weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit durch Kopplung von Photovoltaik und Solarthermie möglich
- Für Dachflächen ab 100 m²
Wir übernehmen die Planung Ihrer architektonisch anspruchsvollen, gebäudeintegrierten Solaranlage. Bei Interesse finden Sie hier unsere Kontaktdaten.
Ein Video zu der von uns geplanten gebäudeintegrierten Photovoltaikanlage auf den Dächern der Grundschule Peine-Stederdorf und der Grundschule Gronau (Leine) finden Sie hier.
Innovative gebäudeintegrierte PVT-Anlage
Das PVT-System mit Vierfachnutzen: Strom-, Wärme- und Kälteerzeugung in einem regendichten, gebäudeintegrierten System
Das bereits mehrfach realisierte PV-Indachsystem wurde zu einem PVT-Kollektorsystem (photovoltaisch-thermischer Kollektor) mit der gleichen ansprechenden Architekturerscheinung weiterentwickelt. Zusätzlich zur Stromerzeugung können nun auch Wärme und Kälte erzeugt werden. Dieser innovative Ansatz bietet großes Potenzial zur Flächen- und Kosteneinsparung sowie für hohe Energieeffizienz.
Diese Erweiterung erfolgte im Rahmen eines FuE-Projekts, gefördert von der Bundesregierung (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand ZIM), unterstützt durch das Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH), unter Federführung durch unser Büro.
PVT-Kollektoren stellen eine Kombination aus Photovoltaikmodulen und Wärmeübertragern (solarthermischen Kollektoren) dar. Die rahmenlosen Photovoltaikmodule dienen dabei als thermische Absorptionsfläche, vollflächig auf Wärmeübertragungsprofilen geklemmt. Der Wärmeübertrager ist somit zugleich Montagebasis für die PV-Module.
Nutzungsmöglichkeiten des PVT-Systems (abhängig von Witterung und Systemausstattung)
- Nutzung der Einstrahlung (Solarstrahlung) zur Stromerzeugung
- Nutzung der Umweltwärme (Lufttemperatur, bei Unterkühlung)
- Nutzung des Kollektors als Wärmequelle für eine Wärmepumpe. Durch die höheren Temperaturen der durch die Kollektoren gewonnenen Umweltwärme resultiert ein geringerer Strombedarf als z.B. bei einer Außenluftwärmepumpe
- Nutzung des Kollektors als Kältequelle für eine (reversible) Wärmepumpe. Anders als ein Luftregister ist diese Kältequelle „geräuschlos“. An klaren Nächten kann eine Kollektortemperatur unterhalb der Lufttemperatur entstehen, was die Kälteleistung verstärkt bzw. die Effizienz der reversiblen Wärmepumpe ggü. einer Außenluftwärmepumpe verbessert.
- Regeneration von Erdwärmekollektoren/ Erdwärmesonden. Erdreichwärmequellen können auch bei niedrigen Kollektortemperaturen regeneriert werden. Dies geschieht „passiv“, dafür ist keine Wärmepumpe nötig.
- Nutzung ohne Wärmepumpe, ggf. anteilig, möglich zur Warmwasserbereitung (Kaltwasservorerwärmung) oder Schwimmbaderwärmung (passive Beckenwassererwärmung)
Aufbau eines photovoltaisch-thermischen Kollektors (PVT-Kollektor)
- Firsthaube
- Endscheibe
- Firsthalter
- Modulverlängerungsprofil
- Klemmleiste
- WT-Profil
- Tragschiene
- Fußplatte
- Verbinder
- Seitenblech
- Modulhalter
- Rohrsammler
Die Vorteile eines gebäudeintegrierten PVT-Kollektors
- Eine gemeinsame, regendichte Unterkonstruktion für PV und Thermie, kein doppelter Platzbedarf und ebenso keine übliche Dacheindeckung erforderlich
- mit ca. 26 kg/m² nur halb so schwer wie ein Ziegeldach
- Kostenvorteil gegenüber separater Konstruktion und Montage von Dacheindeckung, Photovoltaikmodulen und Solarthermiekollektoren sowie ggf. separaten Kühlungsgeräten
- Kälteerzeugung durch die Möglichkeit der Wärmeabgabe über die Kollektoren, insbesondere nachts
- Höherer Ertrag der PV-Module durch Kühlung mittels der thermischen Module
- Weitere PV-Ertragssteigerung durch konstruktionsbedingte gute Hinterlüftung der ausschließlich PID resistenten, rahmenlosen und schmutzkantenfreien PV-Module
- Abtauen von Schnee durch Umkehr des Wärmestroms
- Direkte Nutzung der anfallenden Kollektorwärme zur Regeneration von Eisspeichern, Erdwärmesonden sowie Schwimmbaderwärmung
- Verbesserte PV-Direktverbrauchsquote erreichbar, da der PV-Ertrag tagsüber bei hoher Effizienz (Wärmepumpe) in Wärme transformiert und thermisch gespeichert werden kann
- Revisionierbarkeit: bei möglichen Defekten an den PV-Modulen können diese leicht ausgetauscht werden. Nach Lösen der Klemmleiste werden sie einfach abgenommen und ersetzt. Die darunter liegenden thermischen Bauteile bleiben unberührt.
- Aufwendige große Saisonalspeicher können entfallen
- Ersatz von Geothermie in der Stadt
- Erfüllt eine „Harte Bedachung“
Referenzobjekte
Dänischer Pavillon Hannover
Im Zuge der Sanierung zum Plusenergiegebäude erhielt das Dach des Hauptgebäudes eine 375m² große gebäudeintegrierte PV-Anlage, davon 230 m² thermisch hinterlegt. Kombiniert wurde die PVT-Analge mit einer 60 kW-Wärmepumpe, 600 m Erdsonden und 360m² doppellagiger Erdkollektoren.
Innerstebad Sarstedt
Die PVT-Anlage, kombiniert mit einer 60 kW Wärmepumpe unterstützt die Wärmeerzeugung für den Freibadbereich.