Verfügbarkeit: Sonnenstrom aus der Gebäudehülle | Technische Universität München

Sonnenstrom aus der Gebäudehülle: Grundlagen und Praxistipps zur bauwerkintegrierten Photovoltaik (BIPV)

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Schwarzburger, Heiko 1965- (VerfasserIn), Ullrich, Sven (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin VDE VERLAG GmbH [2021]
Schriftenreihe:	Das Gebäude
Schlagwörter:	Fotovoltaik Fassadenbau Gebäude Sonnenenergie Solararchitektur Stromversorgung > Elektrotechnik Gebäudehülle Solartechnik Architektur BIPV Dach Energieeffizienz Fassade PV Photovoltaik Solarpanele
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Umfang:	189 Seiten Illustrationen 27 cm x 23 cm
ISBN:	9783800753093 380075309X

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adam_text	INHALT VORWORT ................................................................................................................................... 5 1 EINFUEHRUNG IN DIE SOLARTECHNIK .............................................................................. 11 1.1 WAS IST SONNENSTROM? ........................................................................................... 12 1.2 VON DER SOLARZELLE ZUM SOLARMODUL ....................................................................... 14 EXKURS: WIRKUNGSGRAD UND KOSTEN ........................................................................... 16 1.3 VOM SOLARMODUL ZUM SOLARGENERATOR .................................................................... 16 1.4 ENERGETISCHE UND MONETAERE ERTRAEGE ...................................................................... 17 1.4.1 ENERGIEERTRAG ............................................................................................................ 17 1.4.2 MONETAERE ERTRAEGE ..................................................................................................... 19 1.5 VERSCHIEDENE MODULTYPEN UND IHRE EIGENHEITEN ................................................. 20 1.5.1 SOLARMODULE AUS KRISTALLINEN SILIZIUMZELLEN ............................................................ 20 1.5.2 SOLARMODULE AUS DUENNEN EIALBLEITERSCHICHTEN ........................................................ 22 AMORPHES ODER MIKROMORPHES SILIZIUM .................................................................. 22 KUPFER-INDIUM-KOMPOSITE (CIS/CIGS) .................................................................... 24 CADMIUMTELLURID (CDTE) ........................................................................................... 24 PEROWSKITE ................................................................................................................ 24 1.5.3 GEMISCHTE BAUFORMEN .............................................................................................. 25 1.5.4 ORGANISCHE PHOTOVOLTAIK ........................................................................................... 25 1.6 FORMATE VON SOLARMODULEN .................................................................................... 26 1.7 ELEKTRISCHER ANSCHLUSS VON SOLARGENERATOREN ...................................................... 28 1.8 ANSCHLUSS ANS HAUSNETZ UND DAS STROMNETZ ......................................................... 31 2 WIRTSCHAFTLICHKEIT SOLARER ARCHITEKTUR .................................................................. 35 2.1 AKTIVE GEBAEUDEHUELLE LIEFERT SAUBEREN STROM ....................................................... 37 2.2 ENERGETISCHE STANDARDS VON GEBAEUDEN ................................................................ 39 2.2.1 GEBAEUDEENERGIEGESETZ............................................................................................. 39 2.2.2 BAURECHT DER LAENDER ................................................................................................ 40 2.2.3 KREDITANSTALT FUER WIEDERAUFBAU .............................................................................. 40 2.2.4 FORDERUNGEN AUS DER WIRTSCHAFT .............................................................................. 41 2.3 LEISTUNG VS. FLAECHE.................................................................................................. 42 2.4 STROMERTRAEGE AUS DER FASSADE ................................................................................ 42 2.5 KEINE VERLUSTE DURCH DACHINTEGRATION ................................................................. 44 2.5.1 INTEGRATION INS DACH ................................................................................................ 44 2.5.2 UEBERKOPFVERGLASUNGEN ............................................................................................. 46 2.6 FARBEN: NIEDRIGERER ERTRAG VS. GESTALTUNG ........................................................... 48 2.7 EIGENVERBRAUCH VS. NETZEINSPEISUNG ..................................................................... 48 2.8 HINWEISE ZUR AMORTISATION ..................................................................................... 49 2.8.1 AMORTISATION DURCH EIGENVERBRAUCH ........................................................................ 49 2.8.2 ENERGETISCHE AMORTISATION (ENERGY PAYBACK TIME) .................................................. 50 2.9 MIETERSTROM - WOHNEN UND GEWERBE ................................................................... 51 2.10 MARKTSTAMMDATENREGISTER UND STEUERLICHE ASPEKTE ........................................... 52 2.10.1 ANMELDUNG IM MSTR ................................................................................................ 52 2.10.2 STEUERLICHE ASPEKTE ................................................................................................. 52 2.10.3 VORTEILE FUER DC-SYSTEME........................................................................................... 53 3 FREIHEIT IN DER GESTALTUNG ...................................................................................... 55 3.1 SOLARFASSADEN ........................................................................................................... 56 3.1.1 KALTFASSADEN UND WARMFASSADEN ............................................................................. 56 3.1.2 FARBIGE MODULE ......................................................................................................... 60 3.1.3 TRANSPARENTE SOLARELEMENTE ..................................................................................... 65 3.1.4 FREIHEIT IN FORM UND GROESSE ...................................................................................... 72 3.1.5 POLYMERFOLIEN ............................................................................................................ 73 3.2 UEBERDACHUNGEN: TERRASSEN, WINTERGAERTEN UND CARPORTS ..................................... 76 3.3 SOLARE EINDECKUNGEN .............................................................................................. 78 3.3.1 INDACHSYSTEME FUER SOLARMODULE ............................................................................... 79 3.3.2 SOLARE DACHZIEGEL UND DACHSTEINE ........................................................................... 81 3.4 DENKMALSCHUTZ .........................................................................................................82 4 TECHNIK DER MONTAGE .............................................................................................. 85 4.1 DACHMONTAGE ........................................................................................................... 86 4.1.1 AUFDACHSYSTEME ........................................................................................................ 88 4.1.1.1 FLACHDAECHER ................................................................................................................. 88 4.1.1.2 GRUENDAECHER ................................................................................................................. 90 4.1.1.3 SCHRAEGDAECHER .............................................................................................................. 91 4.1.2 INDACHSYSTEME .......................................................................................................... 92 4.1.3 SOLARE DACHZIEGEL UND DACHSTEINE .......................................................................... 95 4.2 MONTAGE AN DER FASSADE.......................................................................................... 96 4.2.1 AUSLEGUNG NACH DIN 18008 ...................................................................................... 97 4.2.2 SOLARBALKONE ............................................................................................................ 100 4.3 ELEKTRISCHER ANSCHLUSS VON SOLARFASSADEN ............................................................. 103 4.3.1 ANSCHLUSS AN STRINGWECHSELRICHTER ......................................................................... 103 4.3.2 ANSCHLUSS MITTELS DC-OPTIMIERER ............................................................................ 103 4.3.3 ANSCHLUSS MIT MIKROWECHSELRICHTERN ...................................................................... 104 4.3.4 EIN ALTBAU IN ZUERICH ................................................................................................ 104 4.3.5 EIN NEUBAU IN WIL ................................................................................................... 105 4.4 NUTZUNG ALTER KAMINE UND ABZUEGE ....................................................................... 106 5 PLANUNG UND AUSLEGUNG VON FASSADEN ................................................................ 109 5.1 HINWEISE ZUM BAUKOERPER ....................................................................................... 110 5.2 ANALYSE DER VERSCHATTUNG ..................................................................................... 113 5.3 ANALYSE DER BLENDEFFEKTE ...................................................................................... 114 5.4 PLANUNG DER SOLARTECHNIK ...................................................................................... 115 5.4.1 SOLARE PLANUNG - BEISPIEL ........................................................................................ 115 DETAILS DER SOLARANLAGE ........................................................................................... 117 LEISTUNGSDATEN ........................................................................................................ 120 KOSTEN ...................................................................................................................... 120 5.4.2 STATISCHE AUSLEGUNG (DIN 18008) .......................................................................... 120 5.5 BRANDSCHUTZ ............................................................................................................ 121 5.5.1 VORBEUGENDER BRANDSCHUTZ ..................................................................................... 121 5.5.2 ABWEHRENDER BRANDSCHUTZ ...................................................................................... 122 5.6 SCHUTZ GEGEN BLITZ UND UEBERSPANNUNGEN ........................................................... 123 5.7 WEITERE SCHUTZMASSNAHMEN ................................................................................. 124 8 5.8 ANLAGENDOKUMENTATION ........................................................................................ 125 5.9 BAUGENEHMIGUNG .................................................................................................. 125 6 REDUKTION DER GEWERKE: SOLARELEKTRISCHES GEBAEUDE .......................................... 127 6.1 ALLE FLAECHEN NUTZEN! ............................................................................................. 128 6.2 REDUKTION DES TECHNISCHEN AUFWANDS ................................................................. 130 6.3 EIGENVERBRAUCH MAXIMIEREN! ................................................................................ 132 6.3.1 SEKTOREN KOPPELN .................................................................................................... 132 6.3.2 ENERGIEMANAGEMENT ............................................................................................... 133 6.3.3 WARMWASSER ............................................................................................................ 134 6.3.4 RAUMWAERME ............................................................................................................ 138 6.3.4.1 WAERMEPUMPEN ....................................................................................................... 140 6.3.4.2 INFRAROTHEIZFLAECHEN UND FLAECHENHEIZUNGEN ........................................................... 140 6.3.5 KLIMATISIERUNG, KUEHLUNG UND KAELTE ......................................................................... 142 6.4 SPEICHERBATTERIEN .................................................................................................. 144 6.5 STROM IM WINTER ................................................................................................... 147 6.5.1 STROMNETZ ALS SUPERBATTERIE ................................................................................... 147 6.5.2 GASGETRIEBENE BHKW ............................................................................................. 147 6.5.3 STATIONAERE BRENNSTOFFZELLEN .................................................................................... 149 6.6 ELEKTROMOBILITAET .................................................................................................... 151 6.6.1 E-TANKSTELLE AM GEBAEUDE ....................................................................................... 152 6.6.2 PARKFLAECHEN NUTZEN ................................................................................................. 154 7 BETRIEB UND WARTUNG ............................................................................................ 157 7.1 INBETRIEBNAHME ..................................................................................................... 158 7.2 MONITORING ............................................................................................................ 159 7.3 REINIGUNG UND PFLEGE ........................................................................................... 160 7.3.1 AUFDACHANLAGENREINIGEN ....................................................................................... 163 7.3.2 INDACHANLAGENREINIGEN .......................................................................................... 164 7.3.3 SOLARFASSADEN SAEUBERN ........................................................................................... 165 7.4 ZUGAENGLICHKEIT UND FEHLERSUCHE .......................................................................... 166 7.4.1 ZUGAENGLICHKEIT FUER DIE WARTUNG ............................................................................. 166 7.4.1.1 ZUGAENGLICHKEIT VON AUFDACHANLAGEN .................................................................... 166 7.4.1.2 ZUGANG ZU INDACHSOLARSYSTEMEN ........................................................................... 168 7.4.1.3 ZUGANG ZU SOLARFASSADEN ....................................................................................... 169 7.4.2 VERFAHREN DER FEHLERSUCHE .................................................................................... 171 7.4.2.1 INFRAROTTHERMOGRAFIE ............................................................................................... 171 7.4.2.2 ELEKTROLUMINESZENZ ............................................................................................... 172 7.4.2.3 FEHLERSUCHE MIT DEM LASER ................................................................................... 174 7.5 PFLICHTEN DER BETREIBER ......................................................................................... 175 7.5.1 TECHNISCHE PRUEFUNGEN ............................................................................................ 177 7.5.2 REPARATUREN ............................................................................................................ 180 7.5.3 WARTUNGSVERTRAG ..................................................................................................... 182 7.5.4 VERSICHERUNGEN ....................................................................................................... 182 7.6 MELDEPFLICHTEN .................................................................................................. ...183 ANHANG ................................................................................................................................ 185 STICHWORTVERZEICHNIS ......................................................................................................... 187 9
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