BIPV ist die aus der englischen Sprache stammende Abkürzung für Building Integrated Photovoltaik. Gebäudeintegrierte Photovoltaik ist für die Architektur zunehmend von Bedeutung. Zur Deckung des Energiebedarfs ist ein verstärkter Einsatz erneuerbarer Energiequellen erforderlich. In der Architektur wird daher der wachsende Bedarf an gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) berücksichtigt.

Die gebäudeintegrierte Photovoltaik in der Architektur

Die Solararchitektur ist eine besondere Form der Architektur und der Bauplanung, bei der natürliche Energieressourcen der jeweiligen Standorte in Form von Sonnenenergie genutzt werden. Die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) soll die Integration von Photovoltaikmodulen in die Gebäudehülle ermöglichen. Dabei steht nicht nur die Energiegewinnung durch Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie im Fokus, sondern auch die weiteren Funktionen einer gebäudeintegrierten Photovoltaikanlage. So wird die BIPV in der Architektur als konstruktive Einbindung diverser PV-Elemente in die Gebäudehülle beschrieben, wobei die multifunktionalen Eigenschaften der PV-Module eine große Rolle spielen. Die Integration von BIPV in die Gebäudeplanung zählt zu den architektonischen Herausforderungen. So hängt die Gesamtoptik einer BIPV-Anlage von ihrer Funktionalität und ihrem Transparenzgrad ab. Die Sichtbarkeit jeder einzelnen Solarzelle sowie deren Schattenwurf charakterisiert die transparenten mit kristallinen Solarzellen ausgestatteten Solarmodule. Zu den bekanntesten Varianten der BIPV-Lösungen zählen die in die Gebäudefassade integrierten PV-Anlagen sowie die Indach-PV-Anlagen. Solarmodule von Photovoltaikanlagen werden meist mit Gestellen auf dem Dach eines Gebäudes angebracht. Außerdem können Solarmodule selbst auch als Bauelemente dienen. An die architektonische Planung werden im Zusammenhang mit der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) besondere Anforderungen gestellt. Zu den wesentlichen Vorteilen zählt die Multifunktionalität dieser Anlagen, die neben Abschattung und Wärmedämmung auch Witterungsschutz, Schalldämmung, Lichtlenkung und -leitung sowie elektromagnetische Schirmdämpfung umfassen kann. Da die PV-Module Bestandteile der Gebäudehülle sind, ist die Ästhetik beim Einsatz von BIPV-Lösungen von besonderer Bedeutung. Kostenersparnis im Bau ist ein wichtiges Anliegen der architektonischen Planung. Verglichen mit herkömmlichen PV-Anlagen können Module der gebäudeintegrierten Photovoltaik die bislang verwendeten Verkleidungsmaterialien sowie Baustoffe wie Dachziegel ersetzen. Nach Fertigstellung des Gebäudes und der Anlage können beispielsweise vorgehängte Fassadenmodule zur Kühlung des Hauses beitragen, während teiltransparente Solarmodule auf einem Carport den Verzicht auf eine zusätzliche Beleuchtung ermöglichen.

Die Multifunktionalität von BIPV-Konzepten

Das BIPV-Konzept, wie es in der Architektur und im Bausektor eingesetzt wird, umfasst zwei zusätzliche Aspekte. Hierbei sind zunächst die Multifunktionalität der Solarkomponenten sowie deren bauliche Integration zu erwähnen. Gleichzeitig muss in der architektonischen Planung die ästhetische Integration von Solar-Elementen berücksichtigt werden. In Deutschland ist derzeit der überwiegende Anteil aller Photovoltaikanlagen auf Dächern montiert. Dabei könnten Solarmodule, die vollständig in die Gebäudehülle integriert sind, diverse Vorteile bieten. Komplexe Konstruktionen wie die BIPV-Anlagen sind aus architektonischer und wirtschaftlicher Sicht interessant, wenn diese vielfältige Einsatzmöglichkeiten bieten oder attraktive Neuentwicklungen beinhalten. Aufgrund ihrer technischen Überlegenheit gelten BIPV-Lösungen als besonders leistungsfähig. Um in der Architektur berücksichtigt zu werden, müssen Solar-Elemente hohen Qualitätsansprüchen genügen. Daher ist anzustreben, Strukturen und Formen von PV-Elementen so zu erweitern, dass den Architektinnen und Architekten zukünftig ein größerer Gestaltungsspielraum eingeräumt werden kann. Die Möglichkeit, Gebäude mit individuellen BIPV-Lösungen auszustatten und gleichzeitig vielfältige gestalterische Ansprüche zu realisieren, sollte in naher Zukunft dazu führen, dass sich die Architektur intensiver mit der Solarenergie und der BIPV auseinandersetzen wird.