Kombinierte Beschattungs- und Photovoltaikanlage in den Oberlichtern des Atriums
Die Ausgangssituation
Bei der Vorplanung des äußerst repräsentativen und architektonisch reizvollen Verwaltungsgebäudes der Würth Holding stellte sich das Planungsteam einer besonderen Herausforderung:
Der aufgrund des umfangreichen Glasfassaden-Anteils hohe Energieeintrag des Gebäudes in den Sommermonaten musste klar begrenzt werden, um zusätzliche Kühllasten zu vermeiden.
Gleichzeitig sollte gewährleistet sein, dass genügend Tageslicht im Atrium vorhanden ist, um während der Tageszeit auf Kunstlicht verzichten zu können.
Die Lösung
Unter Einbeziehung verschiedener Spezialisten erarbeiteten die Planer ein Konzept, mit dessen Hilfe beide Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden konnten:
eine kombinierte Beschattungs- und Photovoltaik- anlage. Die zehn, durchschnittlich 12 Meter langen Oberlichtreihen des Gebäudes wurden im Außenbereich abwechselnd mit einer motorisch verstellbaren Storeanlage und festen, teiltransparenten Photovoltaikmodulen ausgestattet.
Durch diese Anordnung ergab sich für die Gesamt-Oberlichtanlage ein optisch ansprechendes Schachbrettmuster
CIS-Module in semitransparentem Streifendesign
Alle CIS-Beschattungselemente verfügen über eine Ablüftung. Damit wird ein Eindringen der eingestrahlten Wärmeenergie in das Gebäude verhindert.
Im Rahmen eines abgestimmten Energiekonzeptes wurden ergänzend zur Oberlichtlösung verstellbare Glasslamellen an der Fassade installiert. Die aufgezeigte Gesamtstrategie ermöglicht es, die Lichtverhältnisse und Einstrahlungsbedingungen innerhalb des Atriums optimal zu regulieren, die eindringende Sonnenenergie effektiv abzublocken und gleichzeitig Strom zu erzeugen.
Versteckte Kabelführung in den Hohlräumen des Klemmprofils
CIS im Einsatz
Die Photovoltaik-Beschattungselemente weisen eine Streifenoptik mit einer Streifenbreite <1 cm auf. Jedes Modul wurde entsprechend den bauphysikalischen Vorgaben für Transmission und G-Wert kundenspezifisch gefertigt.
Bereits in der Vorplanung wurde großer Wert darauf gelegt, dass der Schattenwurf des Streifendesigns diffus ausläuft. Mögliche Irritationen der Besucher (Alleeneffekt) konnten so im Vorfeld ausgeschaltet werden.
Der trapezförmige Grundriss des Atriums führte dazu, dass elf Größenvarianten der Photovoltaik- Module zum Einsatz kommen.
Reizvolles Zusammenspiel der Store- und Photo- voltaikanlage
Dabei wurde der Glasaufbau für die Photovoltaik Beschattungselemente so ausgeführt, dass freie Spannweiten bis zu 1.650 mm und eine stirnseitige Befestigung möglich wurden. Somit ergibt sich der Eindruck einer ästhetisch homogenen Glasfläche, die nicht durch störende Klemmprofile unterbrochen wird.
Jedes eingesetzte Photovoltaik-Modul wurde mit ein und derselben Arbeitsspannung hergestellt und mit den anderen Modulen parallel verschaltet. Über einen Wechselrichter wird die erzeugte Solarenergie dem Gebäude zur Verfügung gestellt.
„In Ergänzung zu unseren umweltfreundlichen Gebäudebewirtschaftungssystemen lag es uns am Herzen, auch bei der Energiegewinnung modernste Technik einzusetzen.
Mit der Würth Solar als starkem Partner konnten wir dieses Projekt umsetzen.
Als Standort der Anlage wurde das Dach unseres Gebäudes bestimmt. Eine besondere Herausforderung bestand darin, das Beschattungsproblem zu lösen. Im Flachdach sind zehn Oberlichtreihen integriert, die für Naturlicht im Obergeschoss und bis zum offenen Innenhof im Erdgeschoss sorgen.
Die Anlage durfte somit die Fensterreihen nicht komplett verdunkeln. Mit einem bisher einmaligen Design der CIS-Elemente konnte diese Anforderung bravourös gelöst werden. Wir sind überzeugt, dass diese kombinierte Art des Einsatzes der Photovoltaik, Energiegewinnung und Beschattung, neben all den klassischen Anwendungen eine festen Platz einnehmen wird.
Im Betrieb hat sich die Anlage bestens bewährt. Wir sind stolz, eine solch innovative Photovoltaikanlage an unserem Gebäude im Einsatz zu haben.“
(Felix Steiger, Projektleiter Würth Holding, Chur)
Die Technik im Überblick
- Anzahl Module: 125
- Modulbreite (mm): 3000 / 600 / 450 / 300 / 150
- Modullänge (mm): 1650 / 1550 / 998
- Installierte Gesamtleistung: 3,7 kW
- Lichttransmission der CIS-Module: 50%
- G-Wert (@ 50% Lichttransmission)
- Modulaufbau: 10 mm ESG Frontglas (Solarglas)
