BIPV4ALL zet belangrijke stappen in doorbraak geïntegreerde zonnepanelen
Hernieuwbare energiebronnen zijn belangrijke hulpmiddelen bij het bereiken van ambitieuze en broodnodige klimaatdoelstellingen. BIPV of Building-Integrated PhotoVoltaics is een toepassing die een aanzienlijke rol kan spelen in deze transitie. Bovendien een toepassing met nog heel wat marge, want de technologie kent verschillende uitdagingen.
Met BIPV4ALL startte in 2020 een imec.icon onderzoeksproject, met financiële steun van VLAIO. Projectpartners VK architects+engineers, part of Sweco, VdS Weaving, IPTE Factory Automation, Soltech NV en AGC Mirodan Bouwglass zetten hun schouders onder een multidisciplinair en sectoroverkoepelend onderzoek. Hoofddoelstelling: BIPV breder inzetbaar en betaalbaarder maken.
Vier jaar later stelt het onderzoeksteam met trots de resultaten voor.
Kostenefficiëntie en ontwerpvrijheid
Er zijn enkele belangrijke stappen vooruit gezet, waarmee belangrijke horden genomen kunnen worden.
Ten eerste is een digitale workflow ontwikkeld van ontwerp tot quasi geautomatiseerde productie, van architect tot productiefirma. Een digitaal platform geeft architecten de tools voor simulaties en optimalisaties van het energierendement. Het genereert bovendien automatisch technische tekeningen, die door productiefaciliteiten gebruikt kunnen worden als bouwinstructieplannen.
Het platform biedt architecten veel meer esthetische toepassingen, en ontwerpen op maat. De workflow doet vooral ook de ontwerp- en assemblagekosten dalen, tot wel 10%, verlaagt bouwfouten en verbetert de haalbaarheid.
Betere prestaties bij gedeeltelijke beschaduwing
Ten tweede zijn nieuwe technologieën onderzocht om de toepasbaarheid en prestaties te verbeteren. Een nieuwe glaskleurtechnologie zorgt voor meer esthetische toepassingen, in die mate dat BIPV zo goed als onzichtbaar geïntegreerd kan worden. Een innovatief concept verbetert de prestaties van BIPV zodanig, dat ze ook renderen bij gedeeltelijke beschaduwing.
Ten derde is het productieproces van BIPV-modules aangepakt. Dat doet de arbeidskosten dalen, net als de afhankelijkheid van bepaalde operatoren. Dat heeft op zijn beurt een gunstig gevolg voor de schaalbaarheid.
We connecteren ontwerptools voor bipv-design digitaal met de fabricatie van de uiteindelijke projectspecifieke bipv-module. Zo creëren we een geautomatiseerde workflow die de architecturale ontwerpmogelijkheden van bipv vergroot, en tegelijk de energieopbrengst en de kosten van de installatie optimaliseert.
Maaike Berckmoes, team manager facade engineering Sweco
Facade engineering als integrator
De facade engineer bekijkt BIPV zowel als energievoorziener, beschermlaag als esthetische schil van een gebouw. Alle componenten komen samen in deze benadering.
Maaike Berckmoes, team manager facade engineering bij Sweco: “Facade engineering bevindt zich op het knooppunt van de uiteenlopende eisen die worden gesteld aan een gevel. Dat maakt het uitdagend, en natuurlijk ook heel boeiend.”
Met haar jarenlange ervaring bracht Maaike en haar team veel knowhow aan tafel. Sweco heeft bovendien heel wat facade engineering gebruikscasussen, die heel nuttig bleken in het onderzoek.
Een multidisciplinair team met Sweco-experten façade engineering, sustainable design en digital engineering werkte in het BIPV4ALL project vooral mee aan de digitalisering en optimalisatie van de BIPV-ontwerp- en productieprocessen. Nadruk lag daarbij op de volledige levenscyclus, vanaf het vroege ontwerpstadium tot digitale fabricage tot aan de O&M-fase.
Lees meer over dit baanbrekende onderzoeksproject op de website van imec.