Wie Alufassade mit integrierter Photovoltaik Energiewende voranbringen kann
Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik (CSP) erforscht, wie Photovoltaik-Module mit Aluminium verbunden werden können, um kostengünstige und effiziente Lösungen für den Fassadenbau zu entwickeln.
AluPV vereint Designelemente mit flachen PV-Streifenelementen aus Aluminium-Profilen.
Foto: Fraunhofer CSP
Die gebäudeintegrierte Photovoltaik erzeugt Strom direkt dort, wo er meistens gebraucht wird. Dabei werden Solarmodule in die Gebäude eingebaut. Am Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik (CSP) wird untersucht, wie Photovoltaik-Module mit Aluminiumteilen verbunden werden können.
Ziel ist es, eine kostengünstigere und effizientere Lösung für die Montage von Solarmodulen zu finden. Aluminium könnte dabei als Alternative zu anderen, teureren Materialien dienen, um die Herstellung und Installation der Module zu verbessern. Dadurch sollen effiziente Energieerzeugung, kreative Gestaltungsmöglichkeiten und günstige Herstellungsprozesse miteinander verbunden werden.
Zusätzliche Flächen für die Erzeugung von nachhaltiger Energie nutzen
Bis 2030 soll in Deutschland 65 % des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Photovoltaik (PV) wird dabei eine wichtige Rolle spielen, insbesondere durch Solarmodule, die in die Fassaden von Gebäuden integriert sind. Dadurch können mehr Flächen für die Produktion von sauberer Energie genutzt werden, und die Nähe zwischen Energieerzeuger und Verbraucher ist ein großer Vorteil. Außerdem gibt es mittlerweile viele Formen und Designs für diese Lösungen.
Das bis Ende 2025 laufende Projekt „AluPV“ wird von Fraunhofer CSP, MN Metall GmbH, VHF Plan Liesenhoff, Baltic Renewable Partners GmbH & Co. KG, solarnative GmbH und dem Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Die Forschungspartner entwickeln neue Fertigungsmethoden und Materialkombinationen, indem sie den Metallbau für Fassaden mit der Photovoltaikindustrie verknüpfen.
Innovatives modulares Fassadensystem
„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“, erklärt Ringo Köpge, Mitarbeiter in der Gruppe „PV-Module, Komponenten und Fertigung“ am Fraunhofer CSP.
Die Forschenden müssen u.a. klären, wie gut die Rückseiten der Module an Aluminium haften, wie die Solarzellen laminiert werden können, wie man Glasbruch und Verformungen der Metallfassade verhindert und wie die Module gut funktionieren. Zudem liegt der Fokus auf dem elektrischen Konzept und der mechanischen Aufhängung, um eine schnelle und einfache Installation sowie den problemlosen Austausch von gebäudeintegrierten Photovoltaikmodulen zu ermöglichen. Auch die ökologische und ökonomische Materialkombination ist wichtig.
Zusammenspiel der Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungen optimieren
Die Forschung untersucht, wie Glas, Polymer und Aluminium für die Herstellung von Photovoltaik-Modulen verarbeitet werden können. Dabei liegt der Fokus darauf, Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungen so abzustimmen, dass sie fehlerfrei an Fassaden eingesetzt werden können. Beide Institute möchten Lösungen für die spätere industrielle Umsetzung finden. Das Fraunhofer CSP und das Institut für Solarenergieforschung GmbH präsentieren erste Ergebnisse zu Prozessen und Charakterisierung auf der diesjährigen EU PVSEC vom 23. bis 27. September in Wien.
Im weiteren Verlauf des Projekts unterstützt das Team des Fraunhofer CSP aktiv bei technologischen und materialtechnischen Fragen, insbesondere in den Bereichen Materialverarbeitung, Moduldesign und Bewertung von Prozessvarianten. Die Experten nutzen ihre Kompetenzen in der Photovoltaik-Fertigung, um verschiedene Modultechnologien zu entwickeln und diese mit den Anforderungen der Aluminium-Fassadenelementfertigung abzugleichen. Sie führen Zuverlässigkeitsanalysen durch, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen und die notwendigen Zertifikate zu erteilen.
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