01
Technologie
Holistic strategy for PV adapted solutions embracing the key technological issues
KONTEXT

Der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) wurde viele Jahre ein „Marktboom“ vorausgesagt. Konkret jedoch hat sich - vor allem wegen der zusätzlichen Kosten im Vergleich zur konventionellen PV - keine der Prognosen auf dem Markt bewahrheitet. Um eine noch weiträumiger Umsetzung von BIPV zu erreichen, müssen aber weitere Barrieren überwunden werden. Dazu zählen einige Aspekte technologischer Art, wie beispielsweise die zeitliche Beständigkeit und folglich die Definition neuer Standards solcher Produkte, bei denen PV-Komponenten als Gebäudeelemente aufgefasst werden sollen. Darüber hinaus spielen auch soziale Faktoren eine Rolle, da Architekten, Investoren und Hausbesitzer sich längst nicht der Verfügbarkeit solcher Produkte bewusst sind oder vor möglichen Instandhaltungsproblemen zurückschrecken. All diese Aspekte schränken den Einsatz von BIPV trotz vorteilhafter Einsatzflexibilität bei BIPV-Produkten ein, die von starr bis flexibel, von farbig bis halbtransparent bis hin zu massgeschneiderten Elementen variieren.

ZIELE

Hauptziel dieses Projekts ist es, die wesentlichen Ursachen und Hindernisse hinsichtlich einer massiven Umsetzung von PV zu untersuchen und mögliche Lösungen vorzuschlagen. Zu diesem Zweck, wird dieses Projekt (i) zum besseren Verständnis der Fehler und Erfolge der vergangenen und derzeitigen BIPV-Lösungen in Bezug auf technologische Entscheidungen, Kostenpotential und Akzeptanz beitragen; (ii) BIPV-Lösungen analysieren, die das Potential haben, ausreichende Akzeptanz zu erreichen, (iii) neue Methoden zur Entwicklung von BIPV-Produkten vorschlagen, einschliesslich eines umfassenden Fehlermodells für die PV-Komponenten und (iv) eine neue Generation an BIPV-Produkten vorstellen, welche den Anforderungen der Herstellbarkeit und einem geringen ökologischen Fussabdruck nachkommen. Auf diese Weise hat das Projekt das Potential, einen entscheidenden Teil zur Schweizer Stromversorgung beizutragen und zugleich industriellen Wert zu schaffen. Des Weiteren werden auf ausgewählten Gebäuden Praxisfälle in Neuchâtel bewertet.

Partners

PV-Lab (EPFL), CC EASE (HSLU), CSEM, ISAAC (SUPSI)

02
Design
Holistic strategy for BIPV adapted solutions in urban renewal design processes
KONTEXT

Städtisches und architektonisches Design sind ein wichtiger Bestandteil der erforderlichen Entwicklung hin zu einer weiträumigen fortgeschrittenen Umsetzung von gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) in Stadterneuerungsprozessen. Dabei ist es entscheidend, einen qualitativen und quantitativen Weg zu finden, um BIPV in den nächsten Jahrzehnten mit der zukünftigen Erneuerung eines beträchtlichen, bereits existierenden Gebäudebestands zu verbinden. In dieser Hinsicht sind die Hauptziele dieses Teilprojekts die Überwindung derzeit bestehender Barrieren in der Praxis und die Entwicklung einer ganzheitlichen Strategie für angepasste BIPV-Lösungen in Designprozessen der Stadterneuerung in der Schweiz.

ZIELE

Diesbezüglich wird das Projekt die Architektur in der Praxis entscheidend voranbringen, als dass sich Projekte der Stadterneuerung mit BIPV befassen. Indem die Einbindung von an repräsentativen Fallstudien in der Stadt Neuchâtel durchgeführten Anwendungstests sichergestellt wird, wird dieses Projekt eine attraktive Verbindung zwischen der Entwicklung industrieller Elemente und der Generierung von praxisbezogenem Wissen bieten, das direkt in angepasste Lösungen integriert wird. Das Projekt birgt hinsichtlich der Transferierbarkeit strategisches Potential und wird positive Auswirkungen auf städtische, architektonische und bauliche Designpraxis haben. 

Partners

LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL), CSEM, LIPID (EPFL), iEnergy (EIA-FR)

03
Sozioökonomie
Understanding consumer and investor preferences to overcome barriers for a large use of BIPV in the Swiss urban context
Kontext

Eine wichtige Säule der Schweizer Energiestrategie 2050 ist die Zunahme des Anteils an erneuerbaren Energiequellen, vor allem an Solar/Photovoltaik (PV). Verglichen zu herkömmlichen Aufdach- oder Freiflächenanlagen, bietet gebäudeintegrierte PV (BIPV) zahlreiche Vorteile im Hinblick auf Ästhetik, soziale Akzeptanz und potenzielle Kosten. Dennoch fällt die Verbreitung von BIPV bisher nur gering aus. Um dieses Problem zu verstehen und mögliche valide Lösungen zu entwickeln, wird sich das Projekt auf die Barrieren für die Einführung von BIPV konzentrieren, die nicht technischer Natur sind.

ZIELE

Die qualitative und quantitative empirische Forschung mit derzeitigen und potentiellen BIPV-Verbrauchern und -Investoren sowie wichtigen Stakeholdern wird Standpunkte und Herausforderungen ermitteln und wie diese von den Hauptakteuren im Verbreitungsprozess wahrgenommen werden. Das Projekt beinhaltet ausserdem eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Akademikern aus den Wissenschaftsbereichen Management, Recht, Architektur und Elektrotechnik und führt somit zu einem grossen Potential für ein ganzheitliches Problemverständnis sowie zu neuen Lösungen. So werden Entscheidungsträger, Unternehmen und andere Stakeholder über die primären Barrieren für die Marktdurchdringung von BIPV informiert sowie über Möglichkeiten, diese zu überwinden.

Partners

IWÖ (HSG), LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL)

04
Assessment
Holistic strategy to simplify standards, assessments and certifications for building integrated photovoltaics
Kontext

Thema dieses Projekts ist die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV), genauer die Entwicklung einer ganzheitlichen Strategie zur Vereinfachung von Standards, Bewertungen und Zertifizierungen für BIPV. PV ist technologisch ausgereift und deutlich günstiger geworden. Aber die Anwendung in der bebauten Umwelt liegt vor allem aus zwei Gründen noch weit hinter ihrem Potential zurück. Erstens ist BIPV als reguläres Bauprodukt nicht qualifiziert, da es relevanten architektonischen, z.B. visuellen, thermischen, mechanischen, ökologischen Einflüssen entbehrt und somit geringe Akzeptanz im Baubereich zur Folge hat. Zweitens ist BIPV nicht in das Energiemanagement eines Gebäudes integriert. BIPV nutzt lediglich die Gebäudehülle zur Befestigung. Die Stromerzeugung ist zur Einspeisung von Spitzenleistung in das Versorgungsnetz optimiert und nicht für den Eigenverbrauch.

Ziele

Dieses Teilprojekt setzt sich die Bestimmung von Kriterien für BIPV zum Ziel, damit BIPV zu einem Bauprodukt und Teil des Energiesystems von Gebäuden wird. Dazu gehören die Prüfung aktueller sowie die Empfehlung von zukünftigen Bewertungsmethoden, Zielen für Qualitätsstandards, Zertifizierungen sowie unterstützende Massnahmen, um Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Das Projekt soll zu folgenden Ergebnissen führen:

1) Mehrere Szenarien mit identifizierten Barrieren und vorgeschlagenen Katalysatoren, die Einfluss auf die Umsetzung von BIPV für die Jahre 2014, 2015 und 2015+ haben einschliesslich Standards, Bewertungen, Zertifizierungen, Sachbilanzen und Massnahmen.
2) Bewertungen von BIPV-Designvarianten, die im Rahmen des Teilprojekts 02 für sechs typische Situationen entwickelt wurden.
3) Detaillierte Bewertungen dreier Fallstudien mit ausführlichen Entwürfen für reale Gebäude als Best Practice Beispiele für BIPV-Modelle.
4) Ein endgültiger Kriterienkatalog für weiterentwickelte BIPV-Standards, Bewertungen, Zertifizierungen, Sachbilanzen und Maßnahmen zur Einreichung bei entsprechenden Behörden sowie eine Arbeitsgruppe mit Stakeholdern, um die Umsetzung in der Schweiz voranzutreiben. 

Partners

CC EASE (HSLU), ISAAC (SUPSI), IBI (ETHZ), econcept

05
Verbreitung
Holistic strategy to accelerate the transposition of advanced BIPV adapted solutions into real innovative practices
Kontext

Gebäudeintegrierte Photovoltaiksysteme (BIPV) könnten einen starken Wachstumsmarkt mit deutlicher Auswirkung für die Wirtschaft und die „Energiewende“ darstellen. Es bedarf eines besseren Verständnisses der Technologieakzeptanz sowie der Marktanforderungen, um optimierte Lösungen zu entwerfen und effizientes Wissen und den Technologietransfer sicherzustellen. Dabei ist eine übersichtliche Darstellung des Nutzenversprechens entlang der Wertschöpfungskette entscheidend, um den gegenseitigen Nutzen sicherzustellen.

ZIELE

Die Forschung wird sich auf die Systeme konzentrieren, die im gemeinsamen Projekt untersucht und entwickelt wurden - im Kontext der Stadterneuerung allgemein sowie angewandt in der Stadt Neuchâtel. Sobald die Nutzenversprechen im Hinblick auf die wichtigen Marktsegmente und -technologien bewertet sind, wird sich das Projekt mit der Gestaltung und Umsetzung der Kommunikation sowie Mitteln des Wissenstransfers konzentrieren. 

Partners

iEnergy (EIA-FR), LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL), CSEM