Verbundprojekt "Gebäude-integrierte Photovoltaik"

Die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GiPV) hat das Potenzial, massgeblich zum Erreichen der Ziele der Energiestrategie 2050 beizutragen. Solarpanels, die gleichzeitig als Verkleidungsmaterial und zur Energieproduktion dienen, senken einerseits den Verbrauch an fossilen Energieträgern und damit die Treibhausgasemissionen und bewirken andererseits Einsparungen bei Material und Stromkosten.

Trotz technologischer Fortschritte (kontinuierliche Effizienzgewinne, neue Technologien) und zunehmend günstigerer wirtschaftlicher Bedingungen (sinkende Kosten, Anreize) wird bisher in den urbanen Gebieten der Schweiz nur ein kleiner Teil des Potenzials von GiPV genutzt (Integration in Fassaden oder Dächer).

Aufgrund dieser Ausgangslage wurde im Rahmen des Projekts untersucht, wie aktuelle Hürden beseitigt werden können. Dies betrifft insbesondere technologische und wirtschaftliche Produktionsparameter, aber auch Bauvorschriften, gesetzliche Bestimmungen, ästhetische Vorbehalte und sozioökonomische Einwände. Umgesetzt wurde dies mit einem ganzheitlichen Ansatz – von der industriellen Produktion bis zur lokalen Implementierung – mit dem Ziel einer breiten Nutzung gebäudeintegrierter Photovoltaik (GiPV) im Rahmen von Stadterneuerungsprozessen.

Aufgrund des interdisziplinären Ansatzes dieses Verbundprojekts resultierten Erkenntnisse für ein breites Spektrum von Aspekten:

• Entwicklung einer neuen Generation von Solarpanels (farblich anpassbare, leichte Panels);
• verschiedene architektonische Design-Strategien – sowohl passive als auch aktive, die mit echten Fallstudien veranschaulicht wurden – zur Förderung der Integration von GiPV in Stadterneuerungsprozessen;
• umfassende, robuste, multikriterielle Bewertungsmethode für den Vergleich verschiedener Interventionsszenarien, basierend auf einem qualitativen und quantitativen Ansatz;
• Bestimmung produktspezifischer, anwenderspezifischer und institutioneller Mittler sowie finanzieller und nichtfinanzieller Beweggründe für Präferenzen der Schweizer Hauseigentümer;
• Identifikation relevanter Zertifizierungen, Standards und Regulierungen, die zur Realisierung von GiPV beitragen könnten;
• Umsetzung gezielter Plattformen zur Bekanntmachung von GiPV (Website, Konferenzen, Workshops usw.) zur Beschleunigung des Transfers in die Praxis.

Bedeutung für die Forschung

• Die (konkret anwendbaren) Ergebnisse führen die Entwicklung der Solarmodultechnologie über den aktuellen Stand der Technik hinaus;
• neuartiger Forschungsansatz im Bereich Gestaltung durch die Verbindung von Architektur- und Städteplanungskonzepten und die Verwendung von Building Information Modelling (BIM);
• Beitrag zur Erforschung der Diffusion, Kommunikation und sozialen Verbreitung von Innovationen.

Bedeutung für die Praxis

• Die ersten Testergebnisse sind ermutigend und könnten zur Anwendung der entwickelten Technologien auf dem Markt führen.
• Die Anwendungen in realen Fallstudien liefern Architekten, PV-Installateuren und Behörden eine Palette von Lösungen, basierend auf einem Gestaltungskonzept, das die spezifischen Eigenheiten und Ansprüche jedes Gebäudes berücksichtigt. Es lässt sich leicht anwenden, ist in anderen Kontexten reproduzierbar und fördert die frühe Integration von GiPV als vollwertiges Baumaterial in den Gestaltungsprozess.
• Ein besseres Verständnis der Präferenzen von Privathaushalten und Investoren sowie eine Basis für eine beschleunigte Verbreitung von GiPV.

ACTIVE INTERFACES - Holistic operational strategies crossing over obstacles for large-scale advanced PV integration into urban renewal processes

Zu diesem Verbund gehören folgende fünf Forschungsprojekte

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy for PV adapted solutions embracing the key technological issues

• Prof. Christophe Ballif, Institut de Microtechnique, EPFL Neuchâtel; Prof. Stephen Wittkopf, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Roman Rudel

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy for BIPV adapted solutions in urban renewal design processes

• Prof. Emmanuel Rey, Laboratoire d'architecture et technologies durables, EPF Lausanne; Prof. Marilyne Andersen, Prof. Jean-Philippe Bacher, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Christophe Ballif

ACTIVE INTERFACES – Understanding consumer and investor preferences to overcome barriers for a large use of BIPV in the Swiss urban context

• Prof. Rolf Wüstenhagen, Institut für Wirtschaft und Ökologie, Universität St. Gallen

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy to simplify standards, assessments and certifications for building integrated photovoltaics

• Prof. Stephen Wittkopf, Technik & Architektur, Hochschule Luzern

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy to accelerate the transposition of advanced BIPV adapted solutions into real innovative practices

• Prof. Jean-Philippe Bacher, Ecole d'ingénieurs et d'architectes, Fribourg; Prof. Emmanuel Rey, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Christophe Ballif