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Untersuchung einer PV-Fassade |
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Messtechnische Begleitung der photovoltaischen Solarfassade am Bayerischen Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen
Aufgabenstellung
Bei der im August 1993 in Betrieb genommenen Solarfassade am BStMLU handelt es sich um eine der größten fassadenintegrierten PV-Anlagen in Deutschland. Im Rahmen des dreijährigen wissenschaftlichen Begleitprogramms wurden das Betriebsverhalten sowie die Wirkungs- und Nutzungsgrade einzelner Komponenten bzw. der Gesamtanlage untersucht.
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Ergebnisse
Die Solarfassade besteht aus insgesamt fünf Modulfeldern, bei denen Module mit monokristallinen Hochleistungs-Siliziumsolarzellen (cSi2, 16,8 kWp), Module mit monokristallinen Standard-Siliziumsolarzellen (cSi1; 20,4 kWp) und Module aus amorphem Silizium (baugleiche Generatoren aSi3, aSi4 und aSi5; je 6,7 kWp) zum Einsatz kommen. Die Module sind an der Südfassade des Ministeriums installiert. Die kristallinen Module wurden als Abschattungselemente unter einem Winkel von 30° gegen die Horizontale über den sieben Fensterreihen des Gebäudes montiert. Die amorphen Fassadenelemente sind vertikal als vorgehängte und hinterlüftete Fassade installiert.
Bei den beiden kristallinen Solargeneratoren kommt jeweils ein dreiphasiger Transistor-Wechselrichter zum Einsatz; bei den drei amorphen Anlagen wurde jeweils ein einphasiger Wechselrichter verwendet. Die Wechselrichter haben - abgesehen von einigen kleineren Störungen - zuverlässig funktioniert. Die Jahresnutzungsgrade aller fünf Wechselrichter lagen zwischen 84 % und rund 89 %.
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Generator cSi1 |
Generator cSi2 |
amorphe Generatoren |
| Jahresnutzungsgrad der Solarkollektoren |
| 1993/1994 |
7,8 % |
9,5 % |
4,0 % |
| 1994/1995 |
8,4 % |
9,8 % |
3,9 % |
| 1995/1996 |
6,7 % |
9,1 % |
3,7 % |
| Spezifischer jährlicher Energieertrag der Generatoren |
| 1993/1994 |
727 kWh/kWp |
735 kWh/kWp |
489 kWh/kWp |
| 1994/1995 |
704 kWh/kWp |
718 kWh/kWp |
458 kWh/kWp |
| 1995/1996 |
482 kWh/kWp |
695 kWh/kWp |
412 kWh/kWp |
| Jährliche Netzeinspeisung der Anlage |
| 1993/1994 |
13.817 kWh |
12.091 kWh |
3.216 kWh* |
| 1994/1995 |
14.340 kWh |
12.073 kWh |
3.070 kWh* |
| 1995/1996 |
9.815 kWh |
10.839 kWh |
2.763 kWh* |
* Summe aSi3, aSi4 und aSi5
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Die Solarfassade wird von Oktober bis März zeitweise vom Schlagschatten eines benachbarten mehrstöckigen Hotelgebäudes abgeschattet. Dies führt wechselspannungsseitig zu einem jährlichen Energieverlust von bis zu 7 % (kristalline Generatoren) und rund 3 % bei den amorphen Generatoren.

Mitarbeiter: Dipl.-Ing. D Köhler, Dipl.-Ing. S. Fink, Dipl.-Ing. G. Wirtz
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