Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV):
FAQ
- Worin unterscheidet sich GIPV von BIPV?
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GIPV ist das deutsche Akronym für die Wortgruppe "gebäudeintegrierte Photovoltaik". Im Gegensatz dazu wird die englische Entsprechung, also "building-integrated Photovoltaics", durch die Abkürzung BIPV beschrieben. Des Öfteren findet man aber auch unter dem Akronym BIPV die deutsche Bezeichnung "bauwerkintegrierte Photovoltaik".
"Unter Bauwerk versteht man nicht nur Leistungen des Hochbaus (Gebäude), sondern auch Ingenieurbauten (Flussbau, Straßenbau, Tiefbau)“ (Quelle: Hans Köpf, Bildwörterbuch der Architektur. Stuttgart, 1974). Der Begriff "Bauwerk" erweitert also die Anwendungsmöglichkeiten von PV über das Gebäude hinaus, greift den Begriff „bauliche Anlage“ auf, wie er in den Bauordnungen definiert ist: "1) Bauliche Anlagen sind mit dem Erdboden verbundene, aus Bauprodukten hergestellte Anlagen; eine Verbindung mit dem Boden besteht auch dann, wenn die Anlage durch eigene Schwere auf dem Boden ruht oder auf ortsfesten Bahnen begrenzt beweglich ist oder wenn die Anlage nach ihrem Verwendungszweck dazu bestimmt ist, überwiegend ortsfest benutzt zu werden. 2) Bauliche Anlage sind auch 1. Aufschüttungen und Abgrabungen, 2. Lagerplätze, Abstellplätze, ….. " (vgl. § 2(1) der Musterbauordnung in der Fassung vom Nov. 2020, zuletzt geändert am 27.09.2019). - Was bedeutet StaGiMo?
- Das Projekt StaGiMo befasst sich mit den Fachregeln und Prüfmethoden rund um gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV). Das Akronym StaGiMo steht für "Standardisierte Gebäudeintegrierte Modulanwendung".
- Was ist der Forschungsgegenstand?
- Der Forschungsgegenstand ist die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) mit besonderem Fokus auf Anwendungen in vorgehängten hinterlüfteten Fassaden (vhF) und In-Dach-Systemen.
- Warum untersuchen wir im Projekt StaGiMo nicht Warmfassaden?
- Zu Warmfassaden zählen alle Aufbauten, die keine Hinterlüftung als bewegte Luftschicht haben. Vorgehängte hinterlüftete Fassade (vhF), auch Rain Screen genannt, zählen zusammen mit hinterlüfteten Vorsatzschalen als Kaltfassaden. Die Luftschicht einer Kaltfassade ist bewegt. Sie dient dem Abtransport von Feuchtigkeit, die sich im Fassadenzwischenraum gesammelt hat. Für die GIPV besonders wichtig: Die bewegte Luftschicht einer vHF kann auch die warme Luft, die sich im Fassadenzwischenraum bildet, abführen. Die Photovoltaikmodule werden somit keiner Temperaturerhöhung ausgesetzt und erleiden daher keine Wirkungsgradeinbußen.
- Was ist das Ziel des Projekts?
- Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von vereinfachten Vorgehensweisen, um Photovoltaik in Gebäude unter Beachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen zu integrieren.
- Wer sind die Projektbeteiligten?
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Die Verbundpartner sind:
- Hochschule für Technik und Wirtschaft
- Universität Siegen
- Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie
Die assoziierten Partner sind:
- BayWa r.e. Solar Energy Systems
- TÜV Rheinland Energy GmbH
- Deutsches Institut für Bautechnik
- Sunovation
- Warum ist GIPV so wichtig?
- Die deutsche Bundesregierung hat sich das Ziel gesetzt, dass die Bundesrepublik Deutschland bis 2050 klimaneutral wird. Dabei ist die Pflicht des Ausbaus von erneuerbaren Energien unumstritten. Um zu dieser Energiewende beizutragen, bieten die großen, freien Dach- und Fassadenflächen von Gebäuden ein großes Potenzial zur Erzeugung von Solarstrom. Mit ihrer Hilfe kann der Ausbau von Photovoltaik im großen Stil weiter in der Gesellschaft etabliert werden.
- Was genau ist GIPV?
- Photovoltaikmodule lassen sich prinzipiell in drei Stufen bei Gebäuden anwenden. Stufe 1 beschreibt die simple Addition, bekannt als "Auf-Dach-Montage", bei der die Module schräg gestellt auf das Dach montiert werden. In der Stufe 2 werden die Photovoltaikmodule parallel zur Fläche angebracht und auf die Oberfläche von Dach oder Fassade montiert, beispielsweise bei einer Dach-parallelen Montage. Stufe 3 meint schließlich die Integration. Die Photovoltaikmodule sind dann ein Teil der Fassade oder der Dachhaut und übernehmen auch deren Funktionen wie Witterungsschutz - zusätzlich zur Stromproduktion. Würden sie entfernt, so hätte die Fläche eine Fehlstelle.
- An unserem Gebäude ist eine PV-Anlage in die Gebäudehülle integriert. Wie können wir zur Forschung beitragen?
- Um die Forschung voranzubringen, können Sie das StaGiMo-Team unterstützen, indem Sie Daten zu Ihrem Gebäude für Forschungszwecke bereitstellen. Denn je mehr Fallbeispiele betrachtet werden können, desto diversifizierter können Vorgehensweisen für die Anwendung von GIPV unter rechtlichen Rahmenbedingungen vereinfacht werden.
- Was muss man beachten, wenn man GIPV einsetzen will?
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Photovoltaikmodule im Bauwesen werden als Bauprodukt, ihr Einsatz als Bauart betrachtet. Es bestehen dann sowohl elektrotechnische als auch bauordnungsrechtliche Anforderungen. Photovoltaikmodule mit Front- und Rückabdeckung aus Glas gelten als Glasbauteile. Dementsprechend müssen diese Bauprodukte die Anforderungen an Verbundglas bzw. Verbundssicherheitsglas erfüllen. Dazu kommen unter anderem bautechnische Anforderungen an den Brandschutz und elektrotechnische Anforderungen zum Schutz vor Gefahren, die von elektrischen Betriebsmitteln ausgehen können.
Für Bauprodukte und Bauarten müssen Nachweise der Einhaltung der bauaufsichtlichen Schutzziele geführt werden. Für GIPV ist dies nicht immer nach den Technischen Baubestimmungen bzw. den Regeln der Technik möglich. Dann muss das Bauprodukt bzw. die Bauart im Rahmen der Erteilung eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis ses (abP), einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) / einer allgemeinen Bauartgenehmigung (aBG) oder einer anderen Art Ver- bzw. Anwendbarkeitsnachweis geprüft werden. Für das Ausstellen solcher Nachweise ist das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) zuständig.
- Was ist der Unterschied zwischen abZ und abG?
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Zulassungen für ungeregelte Bauprodukte werden durch das DIBt ausgestellt. Das DIBt ist die zentrale Zulassungs-, Genehmigungs- und Bewertungsstelle in Deutschland und gewährleistet somit die Sicherheit von Bauwerken. Das deutsche Bauordnungsrecht differenziert die erforderlichen Nachweise nach Bauprodukten und Bauarten.
Für Bauprodukte, die häufig in gleicher Art und Weise verbaut werden, kommt die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) zum Einsatz. Sie regelt die bauaufsichtlich relevanten Eigenschaften des Bauprodukts, die Verwendungsbereiche sowie Aspekte der Herstellung, Verarbeitung, Transport, Lagerung, Kennzeichnung und Übereinstimmungsbestätigung. Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen werden bei der GIPV vor allem für das Modul in Bezug auf den Einsatz von Glas und dessen Lagerung erwirkt. Aber auch Teile der Unterkonstruktion/ Befestigung können eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung benötigen.
Analog zur abZ regelt die allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) den wiederkehrenden Einsatz von nicht geregelten Bauarten. Sie regelt Eigenschaften und Funktionen, die sich erst aus dem Zusammenbau einzelner Bauprodukte zu baulichen Anlagen oder Teilen daraus ergeben, sowie Planung, Bemessung, Ausführung, Nutzung und Wartung.
Die einmalige Nutzung eines Bauproduktes bzw. einer Bauart kann durch eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) bzw. eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG) zugelassen werden.
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