Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk

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Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Vorstellung Ventilator 5

Die Fassade
      als Kraftwerk
Möglichkeiten der Integration von
Energiegewinnungssystemen in
vorgehängten hinterlüfteten Fassaden

Markus Dürr
Technische Kommission SFHF

                             Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Inhalt

  Einführung & Veranlassung

  Vorstellung Ventilator 5
        - Ziel und Zweck
        - Die Schweiz als Solar-Land
        - Die verschiedenen Energiegewinnungssysteme
        - Allgemeine Vorteile einer energieerzeugenden vhF
        - Barrieren und Hindernisse
        - Herausforderungen
        - Vision «Das Gebäude als Kraftwerk»

  Zusammenfassung und Ausblick

                       Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Energiestrategie 2050

             Auszug MuKEn 2014:

  Einfluss

      Gebäudepark CH

                        funktionale Aspekte der
                    Gebäudehülle werden sich ändern

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Zweck
- Hemmungen abbauen und Angst nehmen
- Vermittlung von Hintergrundwissen
- Leitfaden zur konkreten Auseinandersetzung mit den Technologien
- Verdeutlichung, dass energieerzeugende Systeme hervorragend in
  die vhF integrierbar sind / sich auch problemlos mit anderen
  Bekleidungen kombinieren lassen
- Erleichterung des Einstiegs in das Planen und Ausführen von vhF
  mit integrierten Systemen zur Energiegewinnung
Ziel
- Integration von erneuerbaren Energiesystemen in der vhF
  entwickelt sich zukünftig zum Standard
- Gesteigerter Stellenwert der vhF gegenüber anderen
  Fassadentypen

                         Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Die Schweiz als Solar-Land

 Energieleistung der Sonne in der Schweiz

             Durchschnittliche Sonnenscheindauer in CH 2011 – 2013
                                                              Quelle: meteoschweiz

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Die Schweiz als Solar-Land

 Energieleistung der Sonne in der Schweiz

                      Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Die Schweiz als Solar-Land

Geografische und topologische Vorteile

- sehr gute Werte bezüglich solarer Einstrahlung

- erhöhte Globalstrahlung im alpinen Bereich

- Reflexionen durch Schnee erhöhen die solare Ausbeute

- Speicherung von Energieüberschüssen durch Speicherkraftwerke

- Mehr als 150 km2 geeigneter Flächen wie Fassaden, Dächer,
  Parkplätze, etc. stehen für die solare Nutzung zur Verfügung

      CH hat optimale Voraussetzungen für den
      weiteren Ausbau der solaren Energieversorgung

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Fassadenanlage
Skistation Crap Masegn
Weisse Arena Laax (GR)
21 kWp Photovoltaik
2012
                                                               Quelle: Solarmarkt

                         Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vorstellung Ventilator 5 Die Fassade als Kraftwerk
Neue Monte Rosa Hütte (2009)
110 m2 Phtovoltaik (15.6 kWp)
60 m2 thermische Kollektoren                                          Quelle: T. Ambrosetti

                                Fassadentagung Luzern 19. März 2015
- Photovoltaik

- Solarthermie

- Thermische Luftkollektoren

                 Fassadentagung Luzern 19. März 2015
schematische Funktionsweise:

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Plusenergie-MFH «Kraftwerk-B», Bennau SZ
146m2 fassadenintegrierte Solarkollektoren

  Fassadentagung Luzern 19. März 2015
schematische Funktionsweise:

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Fa. Leister, Sarnen OW – 1’380m2 fassadenintegrierte Luftkollektoren (118’000 kWh)

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schematische Funktionsweise:

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Darstellung verschiedener Typen und Technologien:

                        Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Schweizer Photovoltaik-Markt

                                                           Quelle: BFE

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Buchenhof Sursee LU
            1600 m2 Dünnschicht-Solarmodule 148kWp
            88’000 kWh Jahresertrag

Fassadentagung Luzern 19. März 2015
- Grundaufbau der VHF mit/ohne solaraktive Komponenten identisch
  (Tragwerk, Wärmedämmung, Unterkonstruktion, Bekleidung)

- PV-Module und Kollektoren sind in der VHF optimal kombinierbar
  mit versch. Fassadenbekleidungen (Form, Farbe, Struktur, etc.)

- Wenig Zusatzaufwand bei Sanierungen/energetischer Ertüchtigung
  bestehender Gebäude

- Technische Installationen (z.B. Verkabelung, Anschlussdosen)
  können geschützt im Hinterlüftungsraum geführt werden

- Problemlose Wartung / Austausch defekter Komponenten

- Verschmutzungen und Schneeabdeckung spielen quasi keine Rolle

- eigenständige Amortisation

                          Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Fragwürdige Ästhetik früherer Produkte und Projekte

                          Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Fragwürdige Ästhetik früherer Produkte und Projekte

                          Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Fragwürdige Ästhetik früherer Produkte und Projekte

  1993                                        2014

                   140

                   195
                                                                  136
                         520                                            129
                         Gramm                                          Gramm
   Motorola International 3200                      I-Phone 6

                            Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Fragwürdige Ästhetik früherer Produkte und Projekte

früher:   - Notwendigkeit der Kostenreduktion

          - einfache, billige und zumeist hässliche Systeme auf Dächer

          - Lieblosigkeit

heute:    - Ausnutzung aller Möglichkeiten und des technischen Fortschritts

          - PV ist Erwachsen und bewegt sich vom Dach in die Fassade

          - Gebäude werden aufgewertet statt verschandelt

                 «Früher war sozusagen die Pflicht.
          Heute kommt die Kür und das grosse Erwachen.»

                             Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Eingeschränkter Gestaltungsspielraum durch fehlende Formen und
  Farben

                                                               Quelle: csem

                         Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen» Vorurteile
- Eingeschränkter Gestaltungsspielraum durch fehlende Formen und
  Farben

                                                               Weltpremiere!
                                                               Weisse PV-Module

                      Quelle: csem

                         Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Die «üblichen»
 Swiss          Vorurteile
       Convention Center, Lausanne VD
- Eingeschränkter Gestaltungsspielraum durch fehlende Formen und
   Farben

                                                                 Quelle: Juan Bisquert
Photovoltaik, Form, Farbe und Transparenz

                           Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Ganzheitlicher Planungsansatz und interdisziplinäre Projektabwicklung!

                           Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Interview mit einem Vorreiter und Pionier des solaren Bauens

«Die letzte Kilowattstunde wegzudämmen, macht nicht viel Sinn»

«Jährliches Potential für Solarfassaden: 3 Mio. m2 oder 500 MW»

«Photovoltaik eröffnet die Möglichkeit, der Monotonie unserer Städte
entgegenzuwirken und in eine gestalterische Vielfalt umzuwandeln»

«Heute ist es die Aufgabe von Architekten, Fassadenbauern und
Ingenieuren, die Komponenten auch formal und konstruktiv sauber
in die Fassade zu integrieren»

                          Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Sichtweise eines Praktikers

- Energieaktive Fassaden weisen nur einen vertretbaren Mehrpreis auf
  und sind der einzige Fassadentyp, der sich quasi selber amortisiert

- Relativ kurze Amortisationszeiten von 10 bis 15 Jahren

- Eine fast rechtwinklige Sonneneinstrahlung im Winter ermöglicht
  einen hohen Wirkungsgrad der Solarfassade in den Wintermonaten

- Die solare Technik wird sich rasant weiterentwickeln. Moderne
  Architektur ist heutzutage auch eine energiegewinnende Architektur!

                           Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Plusenergiebau Fa. Heizplan, Gams SG
500 m2 solare Nutzung, versch. Technologien, 58’300 kWh Jahresertrag

                              Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vergleich der Leistungsdaten für Dach und Fassade

  November – März: Erträge Fassade > Erträge Dach

                      Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Vergleich der Leistungsdaten für Süd- und Ost-Fassade

                                        Erkenntnis:
                                        auch eine nicht optimal nach
                                        Süden ausgerichtete Fassade
                                        erreicht hohe Leistungswerte

                      Fassadentagung Luzern 19. März 2015
- Bereits heute existieren zahlreiche Gebäude, bei denen der Einsatz
  von energiegewinnenden vhF eine zentrale Rolle spielt

- Einsatz der vorgestellten Technologien in der vhF wird erheblich
  zunehmen und sich zukünftig zum Standard entwickeln
              - Rahmenbedingungen
              - Technischer Fortschritt
              - Gestaltungsmöglichkeiten
              - Amortisation

- Ventilator 5 unterstützt Sie als Architekt, Planer oder Ausführen-
  den, indem er als konkretes Hilfsmittel
              - Einstieg in das Thema «solare vhF» darstellt
              - Vorbehalte und Unsicherheiten ausräumt
              - Sensibilisiert und auf Herausforderungen vorbereitet
              - mögliche Stolpersteine aufzeigt
              - Visionen und umgesetzte Projekte zeigt

                          Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Bürogebäude der Flumroc AG, Flums SG

                           Fassadentagung Luzern 19. März 2015
Bürogebäude der Flumroc AG, Flums SG
Dach 71.3 kWp, Fassade 57.3 kWp, 114’000 kWh Jahresertrag

                              Fassadentagung Luzern 19. März 2015
„Solare Architektur ist keine Frage der Mode,
         sondern des Überlebens“
                                                                    Sir Norman Forster

Vielen   Dank
Bürogebäude  derfür   Ihre
                  Flumroc    Aufmerksamkeit!
                           AG, Flums SG
Dach 71.3 kWp, Fassade 57.3 kWp, 114’000 kWh Jahresertrag

                              Fassadentagung Luzern 19. März 2015
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