Von der Gebäudeintegrierten Photovoltaik (englisch: Building Integrated Phovotoltaics, kurz BIPV) erhoffen sich Fachleute perspektivisch das Erschließen neuer Flächen und niedrige Stromerzeugungskosten. In den letzten Jahren gab es dank neuer Materialien und Verfahren wesentliche Fortschritte, wie der Solarserver immer wieder berichtete. Bisher sind Standard-PV-Anlagen allerdings in der Regel die kostengünstigste Lösung, denn die Komponenten werden bereits in großer Stückzahl gefertigt. Wie sich Solarmodule in eine Aluminium-Fassade integrieren lassen, will nun das Fraunhofer CSP mit mehreren Partnern herausfinden.

Das Projekt AluPV begann im Januar 2023 und läuft noch bis Ende 2025. Neben dem Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP sind daran MN Metall, VHF Plan Liesenhoff, Baltic Renewable Partners, Solarnative und das Institut für Solarenergieforschung beteiligt. „Wir wollen einen neuartigen Verbund von Aluminiumfassaden und PV-Modulen umsetzen. Dabei liegt das Augenmerk auch auf der Weiterentwicklung von Leichtbauprofilen, um das Gesamtgewicht zu minimieren. Anstatt die Solarzellen jedoch aufwändig zu kaschieren, entwickeln wir ein innovatives modulares Fassadensystem, das neue Freiheitsgrade in der Gestaltung PV-aktivierter Fassaden ermöglicht“, sagt Ringo Köpge, Mitarbeiter in der Gruppe „PV-Module, Komponenten und Fertigung“ am Fraunhofer CSP.

Aluminium-Fassaden gelten als wartungsarm, das Material ist auch ohne Behandlung robust und zudem nahezu beliebig formbar. Durch das geringe Gewicht sind Panele aus Aluminium außerdem relativ leicht zu installieren. Das Material benötigt allerdings bei der Herstellung viel Energie, die Kosten vergleichsweise hoch und auch die metallische Optik trifft nicht jeden Geschmack.

Laut der Projektbeschreibung auf der Homepage des Fraunhofer CSP hat das Projekt AluPV drei Ziele:

• ein modulares Fassadensystem aus PV- und Designelementen für ästhetisch ansprechende und  energieerzeugende Fassaden
• Produktionsprozesse zur langzeitstabilen Integration von PV auf Aluminiumbauteilen und zum Aufbau von Leichtbau-BIPV-Modulen
• Die Erfüllung der baurechtlichen und photovoltaischen Zulassungs- und Zertifizierungsprüfungen der BIPV-Module

Eine praktische Kernfrage ist bei der Integration der Solarmodule zum Beispiel, wie die Modul-Backsheets an den Aluminium-Oberflächen der Fassade haften und wie man die Solarzellen-Strings am besten laminiert. Dass sich Aluminium bei Temperaturunterschieden recht stark ausdehnt und zusammenzieht, ist eine weitere Herausforderung – die Glasscheiben auf den Solarmodulen sind schließlich nicht so elastisch wie das Metall. Bei all diesen Herausforderungen muss sich die Alu-Solar-Fassade auch noch schnell installieren lassen, und zwar einschließlich der elektrischen Anschlüsse. Im Falle von Defekten sollen sich Module auch austauschen lassen.

Um all diese Aspekte zu vereinen, suchen die Forschenden nach Verfahren, um grundverschiedene Materialien Glas, Polymer und Aluminium zu einem verlässlichen Gesamtprodukt zu verarbeiten. Die Verfahren sollen auf industrielle Umsetzung übertragbar sein.

Quelle: Fraunhofer CSP | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH