Clasing, Lionel: Neuartiger Entwurf einer Solardachpfanne zur Lösung anwendungsspezifischer-Probleme

Abstract in Deutsch:

Die Anwendung von gebäudeintegrierten Photovoltaik-Modulen auf Gebäudedächern und -fassaden kann die Akzeptanz bei Architekten und Bauherren erhöhen und darüber hinaus die potenziellen Installationskapazitäten für Photovoltaik erheblich erweitern. Die Gebäudeintegration von Photovoltaik-Modulen hat jedoch, neben regulatorischen Hürden, einen entscheidenden Nachteil, hinsichtlich der Installation und Wartung: Die Photovoltaik-Dachsysteme sind oft so aufgebaut, dass einzelne Module nicht einfach ausgetauscht werden können und die mechanische und elektrische Installation aus konstruktionstechnischen Gründen gleichzeitig erfolgen muss. Weiterhin sind diese Dachflächen nicht zugänglich und erschweren damit die Wartung des gebäudeintegrierten Photovoltaik-Systems. Zusätzlich wirkt sich die Gebäudeintegration auf die Leistung der Solarzellen aus: Da im Vergleich zu Standard-Photovoltaik-Modulen keine natürliche Hinterlüftung vorhanden ist, weisen gebäudeintegrierte Photovoltaik-Module im Allgemeinen höhere Zelltemperaturen auf. Eine kürzlich veröffentliche Analyse zeigte, dass bisher kein gebäudeintegriertes Photovoltaik-System verfügbar ist, welches die zuvor genannten Eigenschaften vereint. Es wird ein neuartiger Entwurf einer gebäudeintegrierten photovoltaischen und solarthermischen Solardachpfanne mit Hinterlüftung vorgestellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein langlebiges, hitzebeständiges, zugängliches, austauschbaren, effizientes und ästhetisches gebäude-integriertes Photovoltaik-Modul entwickelt, dass die Eigenschaften einer Dachpfanne hat und somit die Gebäudehülle ersetzt und von Dachdeckern installiert werden kann. Dieser Entwurf soll anwendungsspezifische technologische Probleme kommerziell verfügbarer dachintegrierter Systeme lösen wie die i) einfache Installation, ii) Zugänglichkeit zu Wartungszwecken und zum Austausch einzelner Solardachpfannen und iii) Hinterlüftung zur effektiveren Kühlung. Weiter soll der Entwurf der Ästhetik eines mit konventionellen Dachpfannen eingedeckten Daches entsprechen. Dafür ist die Konstruktion der Solardachpfanne, die in zwei Baugruppen unterteilt ist, mit einem innovativen Aluminiumrahmen und einem speziell entwickelten opaken Glas-Glas-PV-Modul mit belüfteter Glaskante ausgestattet. Dieser Aufbau verbessert zusätzlich die Recyclingfähigkeit und fördert so eine effizientere Kreislaufwirtschaft. Die einzelnen Funktionen der vorgestellten Dachpfanne werden im Folgenden erläutert.