Fraunhofer entwickelt wärmedämmendes PV-Fassadenelement

Freiburg, 19. November 2024 – Die Fraunhofer-Institute ISE und Umsicht haben ein innovatives Fassadenelement mit integrierter Photovoltaik (BIPV) entwickelt, das mehrere Funktionen kombiniert: Stromerzeugung, Wärmedämmung und Wetterschutz. Durch den Verzicht auf eine zusätzliche Unterkonstruktion für die Solarmodule spart das System erhebliche Mengen an Material und vereinfacht die Installation.

Nachhaltige Materialien für Dämmung

Die Fassadenelemente messen 1 x 1,2 Meter und wurden in zwei Varianten entwickelt: mit Hanf als Dämmmaterial und einem innovativen Pilzwerkstoff, der aus Reststoffen der Agrarindustrie hergestellt wird. Beide Materialien erfüllen die Brandschutzanforderungen für den Einsatz an Fassaden und ermöglichen eine sortenreine Trennung der Komponenten, was die Recyclingfähigkeit erhöht.

„Der Pilzwerkstoff ist nicht nur nachhaltig, sondern auch flexibel in der Herstellung und ideal für den Einsatz in Fassadensystemen“, erklärt Dr. Holger Wack, Gruppenleiter Baustoffentwicklung am Fraunhofer Umsicht. Hanf und Pilzwerkstoffe tragen zudem zur Reduktion von CO₂-Emissionen im Bauwesen bei.

Einfache Montage und hohe Geschwindigkeit

Das System erlaubt die Demontage einzelner Elemente, ohne angrenzende Module zu beeinträchtigen. Dies erleichtert Reparaturen oder den Austausch erheblich, insbesondere in Gebäuden der Klassen 1 bis 3. Laut Fraunhofer ISE kann die Montage eines Moduls ohne spezielle Haltesysteme in weniger als 1,5 Stunden durchgeführt werden. „Die schnelle und unkomplizierte Installation konnte bereits bei ersten Tests am Demonstrator bestätigt werden“, sagt Dr. Jan-Bleicke Eggers, Teamleiter Solare Gebäudehüllen am Fraunhofer ISE.

Erste Prototypen in Holzkirchen installiert

Die ersten Prototypen des Systems wurden im Oktober 2024 an einem Gebäude des Fraunhofer IBP in Holzkirchen installiert. Dort unterziehen die Wissenschaftler die PV-Fassadenelemente einem intensiven Monitoring. Dabei werden elektrische Erträge, Dauerhaftigkeit, Temperatur- und Feuchteverhalten sowie die Wärmedämmeigenschaften der Elemente überprüft.

Neue Möglichkeiten für nachhaltige Gebäude

Die Entwicklung des Fraunhofer-Teams könnte ein wichtiger Schritt für die Kombination von Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im Bauwesen sein. Dank der Integration von Photovoltaik und Dämmung in einem Bauelement wird nicht nur Platz, sondern auch Material eingespart. Gleichzeitig erleichtert das System die Umsetzung von BIPV-Projekten in kleinen und mittleren Gebäuden.

„Unser Ziel ist es, Lösungen für energieeffiziente Gebäudehüllen zu schaffen, die einfach zu handhaben und nachhaltig sind“, fasst Dr. Eggers die Motivation des Teams zusammen. Das innovative PV-Fassadensystem zeigt großes Potenzial für den breiten Einsatz im urbanen Raum.