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Entwicklung eines betonintegrierten, multifunktionellen Infrastruktur-Systems zur Kontaktierung und Verschaltung von PV-Modulen

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Entwicklung eines betonintegrierten, multifunktionellen Infrastruktur-Systems zur Kontaktierung und Verschaltung von PV-Modulen


Projektnummer
10.08.18.7-21.06
Projektbeginn
06.2021
Projektende
05.2023
Projektstatus
laufend

Konzeptskizze SolarChip-Fassadenelement perspektivischer Schnitt, Quelle: Forschungsplattform BauKunstErfinden der Universität Kassel

Die Sonne ist bereits heute eine wichtige Energiequelle und die Photovoltaik wird in Zukunft eine der wichtigsten Stromversorgungstechnologien werden. Gebäude spielen hierin eine wichtige Rolle. Sie agieren zunehmend mit dem Energiesystem und haben das Potential, zu dezentralen Energiezentren zu werden. Das heute in der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) dominierende Material ist die Silizium-Solarzelle. Bekannt sind hier zu Solarmodulen verschaltete Paneele, die sich weitgehend als Aufdach-Solarstromanlage etabliert haben. Solche Anlagen benötigen Platz, der in Ballungszentren nur begrenzt zur Verfügung steht. Weiterhin muss siliziumbasierte Photovoltaik nach Süden ausgerichtet werden, um das Sonnenlicht effektiv nutzen zu können. Da Gebäude- und Paneelgeometrie nicht aufeinander abgestimmt sind, entsteht eine additive Ästhetik, die keine gestalterische Einheit mit dem Gebäude erlaubt. Im Forschungsvorhaben wird grundlegend untersucht, wie eine lastabtragende Bewehrung in Beton so funktionalisiert werden kann, dass sie als stromleitendes Infrastruktur-System für die Kontaktierung und Verschaltung von PV-Zellen eingesetzt werden kann und PV-Zellen so in die Betonoberfläche integriert werden können, dass eine Austauschbarkeit gewährleistet wird und auch PV-Systeme der 3. Generation und noch folgenden Generationen aufgenommen werden können. Fokus der Untersuchung liegt auf der Wechselbeziehung von Funktion, technischen Anforderungen, Konstruktion, Effizienz und Gestaltung. Das Solar-Chip-System soll gegenüber herkömmlichen Photovoltaik-Technologien deutlich bessere Möglichkeiten der Gebäudeintegration und bietet eine Vielfalt architektonischer und städtebaulicher Gestaltungsmöglichkeiten. Es können zusätzlich zu Landschaft und landwirtschaftliche Flächen beanspruchenden Großanlagen verbrauchsnah energieerzeugenden Flächen in Siedlungsgebieten und Städten geschaffen werden.

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Universität Kassel - Der Präsident /Projektleitung – Prof. Heike Klussmann
Mönchebergstraße 19
34109 Kassel

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Universität Kassel - Der Präsident /Projektleitung – Prof. Heike Klussmann
Prof. Heike Klussmann
klussmann(at)asl.uni-kassel.de
34109 Kassel

Weitere Forscher/innen :

Helmholtz Zentrum Berlin Institut Kompetenz-Zentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB)

Schwarzschildstr. 3

D-12489 Berlin-Adlershof

Praxispartner/innen :

Fischerwerke GmbH & CO. KG

Klaus-Fischer-Straße 1

72178 Waldachtal

 

RECKLI GmbH

Gewerkenstraße 9a

44628 Herne

 

Schwab-Stein GmbH

Degenau 11

72160 Horb-Dettingen

Fachbetreuer/in im BBSR :

Verena Kluth, WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : BIPV, nachhaltiges materialintegriertes Photovoltaiksystem, Beton, Photovoltaik, bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV), erneuerbare Energien, smart energy harvesting
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsbericht, Forschungsförderung, Betonbau, Gebäudehülle, Energieeinsparung/ -gewinnung
Forschungskategorie nach EU : Industrielle Forschung
Art des Unternehmens : Einrichtung für Forschung und Wissensverbreitung
Bundesförderung in EUR : 213.168,00