Technologie

Eine Strom produzierende Hauswand als Real-Labor

23.09.2021 - Fassade liefert Erkenntnisse über das Verhalten der Solar-Module bei verschiedenen Witterungsbedingungen.

Das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie hat die Solar­fassade eines Forschungs­neubaus in Betrieb genommen. Das Besondere daran: Die Fassade erzeugt nicht nur bis zu fünfzig Kilowatt Strom, sie liefert gleich­zeitig auch wichtige Erkennt­nisse über das Verhalten der Solar-Module bei ver­schiedenen Witterungs­bedingungen.

Immer mehr Häuser haben eine Photo­voltaik-Anlage auf dem Dach und vermehrt sind große Frei­flächen­anlagen zu sehen. Doch Solar­module lassen sich auch viel­fältiger inte­grieren, zum Beispiel in Gebäude­fassaden. Durch die solare Akti­vierung der gesamten Gebäude­hülle wird die Photo­voltaik zum Bauelement und macht Gebäude zu Strom­erzeugern. Dabei lassen sich die Solar­module auch optisch ansprechend inte­grieren. Seit zwei Jahren berät die am HZB ange­siedelte Beratungs­stelle für bauwerk­inte­grierte Photo­voltaik genau zu diesem Thema.

Jetzt macht das HZB selbst den Praxis­test. „Erst­mals wird ein komplettes Bauwerk mit einer fassaden­inte­grierten Photo­voltaik­anlage als Real-Labor betrieben“, sagt Björn Rau, der die Beratungs­stelle BAIP am HZB leitet. „Die umfang­reiche Mess­technik ermöglicht neue Erkennt­nisse über das reale Verhalten von Solar­modulen in einer Fassade bei verschiedenen Jahres­zeiten und Witterungs­bedin­gungen, über einen langen Zeitraum.“

Das Real-Labor besteht aus 360 CIGS-Dünn­schicht-Solar­modulen, die an drei Fassaden instal­liert sind. Die Leistung beträgt je Modul etwa 135 Watt. Als zusätz­liche Sensor­technik sind unter anderem 72 Temperatur-, zehn Bestrahlungs- und vier Wind­sensoren instal­liert. Die Anlage dient zur lang­fristigen Unter­suchung der PV-Erträge in Abhängig­keit von Umwelt­faktoren wie Verschmut­zungen, Witterungs­bedingungen wie Sonne und Wind, Reflexion und weiteren Einflüssen. Angestrebt wird ein Vergleich zwischen realen Daten und Simulations­werten von Ertrags­prognosen.

Während die Fassade der Photo­voltaik-Forschung als Real-Labor dient, geschieht im Gebäude etwas ganz anderes: Hier entwickeln und bauen Forscher weltweit einzig­artige Kompo­nenten für BESSY II und andere Synchro­tron­strahlungs­quellen. Das Gebäude beherbergt einen Reinraum, diverse Labore und Montage­plätze für inter­national renommierte Beschleuniger­forschung des HZB.

HZB / RK

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