Sonnenschutzsystem mit Farbstoffsolarzellen

Farbstoffsolarzellen wandeln Licht in elektrische Energie um. An der Fassade des Innovationszentrums von Merck in Darmstadt wurde das Sonnenschutzsystem Shadovol-taik von Colt International mit diesen Solarzellen bestückt, deren Entwicklung eines der Standbeine von Merck ist. Die Module am Innovationszentrum wurden von zwei Spin-offs der EPFL Lausanne (Solaronix und g2e) gefertigt – die Elektrolyten steuerte Merck bei. Aktuell lassen sich derzeit bereits Wirkungsgrade jenseits von 12 % im Labor reproduzieren, Großanwendungen bewegen sich bei 2 − 3 %. Die Langzeitstabilisierung steht dabei im Fokus der Entwickler. Basierend darauf ist es nur konsequent, dass für die Berliner Architekten HENN bei der Planung des Gebäudes nicht die Performance-Maximierung sondern auch eine gelungene und ansprechende architektonische Einbindung im Fokus stand. (Lesen Sie dazu unseren ausführlichen Objektbericht in der DBZ 7 | 2017.) An der Süd-seite des Innenhofs sind 114 Module starr angeordnet. Sie bilden eine orthogonale Kaskade und profitieren von der bifacialen Wirkung der Zellen, die beidseitig solaraktiv sind. Zum Arrangement zählen 57 Lamellenspalten – daraus resultiert eine Netto-Photovoltaik-Fläche von 56 m², die eine nominelle Leistung von 1,08  Wp (STC) erzeugt. Die sonnenstandgeführten vertikalen Farbstoffsolar-lamellen dienen gleichzeitig als Sonnenschutz. In einem aufwendigen Verfahren wurde vor der Installation die erzielbare Sonnenschutzwirkung ermittelt und die Teiltransparenz der Farbstoffzellen entsprechend justiert. Die Verarbeitung in ISO-Paneelen erhöht die Langzeitstabilität und beugt vorzeitiger Degradation vor. 17 Großlamellen mit einer Höhe von 3,54 m und einer Breite von 6,84 m wurden in geschliffene Edelstahlrahmen integriert und folgen der Sonne von Ost nach West. Trotz Beweglichkeit verschwinden die Verkabelung von Motor und Photovoltaik komplett in der Edelstahlkonstruktion. Abhängig von der Zusatzleistung durch den bifacialen Effekt wird eine Peak-Leistung von 350 − 500 Wp erwartet.

An der Realisierung waren neben Colt International (Planung und Ausführung) folgende Unternehmen beteiligt: Bollinger + Grohmann Ingenieure, ZWP Ingenieure, Topotek 1, Müller-BBM, Kucharzak Fassaden Engineering, Lumen, IGW Ingenieurgruppe Walter.

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