SOLAR.shell

Die parametrisch optimierte Fassade als Energiequelle

1
2
3
4
5
SOLAR.shell-Demonstrator - Perspektivansicht | Foto: S. Huth, ai:L - HTWK Leipzig

Das  Projekt widmete sich der Entwicklung von innovativen Lösungen im Bereich der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV). Damit wird die Vision unterstützt, die Energie zukünftig dort erzeugen zu können, wo sie gebraucht wird: In Gebäuden. Integral optimierte Entwürfe können dabei neue Wege in Richtung nachhaltiges und zugleich ästhetisches Bauen aufzeigen und helfen, die Akzeptanz sowie im nächsten Schritt den baulichen Anteil von Gebäuden mit PV-integrierten Fassaden zu erhöhen. Stand der Technik im Bereich der gebäudenahen PV sind derzeit v. a. additive Systeme wie Aufdachanlagen und erste Beispiele von BIPV. Diese gliedern sich gestalterisch oft wenig in das Gebäudekonzept ein. Die resultierende gestalterische Monotonie und eine vornehmlich technisch geprägte Anmutung verhindern neben anderen Faktoren bisher einen verstärkten Einsatz von PV an Gebäuden.

Das Forschungsprojekt untersuchte Möglichkeiten und Grenzen der Verschmelzung von architektonisch ästhetischem Entwurf und einer Ertragsoptimierung von PV-integrierten Gebäudehüllen mithilfe computerbasierter parametrisch-generativer Tools: Durch Neigung und Eindrehung der Elemente lassen sich die Erträge der PV-Komponenten um bis zu 50 % gegenüber vertikal installierten PV-Elementen steigern. Im Projekt wurden Kombinationsbeispiele von PV-Komponenten mit verschiedenen Fassadenmaterialien untersucht, Gestaltungsansätze solar optimierter Gebäudehüllen und Strategien parametrisch-generativer Optimierung entwickelt und die Entwurfsvariante „gefaltete Metallfassade mit integrierter PV" so weit ausgearbeitet, dass sie als Funktionsmuster baulich umgesetzt werden konnte.