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Produktübersicht:
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Leichtes Lamellensystem auf Folienbasis mit integrierter Photovoltaik
Leichter, wirtschaftlicher, flexibler, das sind "PV-Light", unsere neuen Leicht-Lamellen-Fassadensysteme mit integrierter Photovoltaik.
Produktbeschreibung:
Colt ist gelungen, in einem Modellprojekt Photovoltaik-Lamellen für Fassaden zu entwickeln, deren Gesamtgewicht inklusive Befestigung, Unterkonstruktion, Mechanik und thermohydraulischer Nachführung auf 17,2 Kilogramm pro Quadratmeter reduziert werden konnte.
Europäische Kooperation in Perfektion
Mehrere europäische Experten waren an der Produktentwicklung beteiligt und fanden überzeugende Antworten auf die Forderung der Europäischen Union nach energiesparenden Bauelementen. Mit Vertretern des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW), GGS als Spezialist für gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)-Module, dem österreichische Folienlieferant Isovolta, sowie Würth Solar als Dünnschichtspezialisten (CIS) entwickelte Colt in diesem von der EU geförderten Forschungsprojekt eine neue GIPV-Leichtbaustruktur. Damit ist nun auch ein PV-Lamellensystem auf Folienbasis möglich.
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 Testaufbau auf dem Gelände des ZSW in Widderstall. (Colt International GmbH, Kleve) |
Vorteil gegenüber herkömmlichen Bauweisen
Nachteil herkömmlicher Technik im Bereich Photovoltaik sind die teilweise massiven Glasstärken der PV-Glaslamellen, die mit den Anforderungen an Gebäuderaster und Statik erforderlich werden. Als große Herausforderung für Kinematik und Nachführtechnik schränken sie den Einsatz der Photovoltaik-Lamellensysteme häufig ein. Ersetzt man nun Glas durch geeignete Folienmodule, lässt sich das Gewicht der Photovoltaik-Lamellenelemente bis zu 80 Prozent reduzieren. Die neue Leichtbautechnik erlaubt damit wesentlich größere Strukturen, wie bewegliche und sonnenstandgeführte PV-Vordächer.
Anforderungen an das Photovoltaik-Lamellensystem:
- Effektiver Wärmeschild, der vor Strahlungslasten schützt
- Reduzierung bzw. Verzicht auf Klimatisierung
- Effiziente Wandlung der Sonnenstrahlung in erneuerbare Energie
- Wahrung der Tageslichtqualität
- Verminderung von Energieverbrauch durch Kunstlicht
- Leichtgewichtige Systemstruktur
- einfacher mechanischer Anbau an jeden Fassadentyp
- Schaffung einer Gebäudehülle, die wie eine Membran Luft, Licht und Energieflüsse komfortabel und energiesparend regelt
- attraktive architektonische Bauelemente
- einfach planbare Lösungsvarianten
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| Simulation Gegenlauftechnik |
Simulation Synchrontechnik |
| Bei den Tests zur Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte wurden Bürocontainer gebaut, an denen die PV-Light-Fassade montiert wurde. Links wurden die Lamellen gegenläufig angebracht, rechts synchron laufend. (TAS Bauphysik, Linz) |
Neue Perspektiven mit PV-Light - Photovoltaik - leicht gemacht
PV-Light eröffnet neue Perspektiven der Fassadengestaltung. Es erfüllt die europäischen Forderungen nach energieeffizienter Gebäudeplanung. Facility-Manager und Planer könnten schon bald mit PV-Light in den europäischen Energiepässen für Gebäude punkten.
Das Projekt zeigt, eine Trennung von außen liegendem Sonnenschutz und innen liegendem Blendschutz führt zu den besten Ergebnissen in der Reduktion des Energieverbrauchs. Blendschutzmaßnahmen werden dann in den einzelnen Räumen, abhängig vom jeweiligen Arbeitsplatz getroffen.
Passive, nur von Sonnenenergie gespeiste Lamellennachführungen können eingesetzt werden. Bei einem thermohydraulisch basierenden Tracking (wie Colt Girasol) stellen sich die mit Photovoltaik-Einheiten bestückten Lamellen automatisch selbstständig in den optimalen Winkel zur Sonne ein. An trüben Tagen ohne Sonnenstrahlung bewegen sich die Lamellen automatisch in die Position, die maximales Tageslicht in die Räume einlässt.
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| Die Schnittzeichnung des Barcelona-Musters zeigt die Gegenlauftechnik der Lamellen. Rechts die maximale geöffnete, links die geschlossene Position. (Colt International GmbH, Kleve) |
Relevante Planungsgrößen:
- Solarzellgrößen: 1002 / 1252 / 1562
- Solarzellentypen: mono / poly / CIS
- Lamellengrößen: Tiefen: 400 mm / 460 mm / 600 mm / 1200 mm
- Breiten: gemäß Gebäuderaster, bis maximal 3600 mm
- Typische Gesamtsystemgewichte
- (am Beispiel eines 2,5 m Gebäuderasters sowie einer 460 mm tiefen Lamelle)
- » reines Folienlaminat: ca. 15 kg/m2
- » 3 mm Glasvariante: ca. 22 kg/m2
- GHG* Reduzierung: > 50% (in Kombination mit Niedrigenergiebauweise)
- Energieeinsparung durch RUE**: > 50% (in Kombination mit Niedrigenergiebauweise)
- Anteil von erneuerbaren Energiequellen (RES): > 60% (in Kombination mit Niedrigenergiebauweise) bis zu 100% Deckung für Passivhaus-Standard
- * GHG = greenhouse gas
- ** RUE = rational use of energy
Zertifizierung / Gewährleistung:
- 3 mm Photovoltaik-Lamellenvariante: IEC 61215-zertifiziert, Gewährleistung beträgt 10 Jahre bei 90%, 20 Jahre bei 80% der energetischen Leistung
- reines Folienlaminat: befindet sich zur Zeit in der Erprobung und Vorzertifizierungsphase
Umfangreiche Präzisionsmesstechnik erlaubte die detaillierte harakterisierung von Großlamellen-Sonnenschutztechnik. Innenraum- und Oberflächentemperaturen, Beleuchtungsstärken und Leuchtdichten, Lamellenposition, solare Photovoltaik-Leistung und die lokalen Wetterbedingungen wurden hier permanent gemessen.
Die Testplattform wird heute, nach Projektende, gemeinsam von Colt International und dem ZSW weiter betrieben. Präzise Rückschlüsse auf wichtige Planungsgrößen wie den Abminderungswert (Fc), Heiz- und Kühllasten, Tageslichtquotienten und -autonomien, "grüne" Stromernte, etc. werden weiter analysiert.
Verschiedene Folienmaterialien wurden in mechanischen Versuchen und Klimakammertests erprobt und erwiesen sich als außerordentlich belastbar. Colt International strebt zurzeit die branchenübliche Gewährleistung gemäß IEC 61215 für das Folienlaminat der neuen PV-Light-Lamellensysteme an.
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