Frank Hülsmeier Livres

SOLAR. shell beleuchtete Potentiale und Möglichkeiten zur Entwicklung ertragsoptimierter, architektonisch hochwertiger Photovoltaikfassaden (PV-Fassaden). Dabei wurde - entgegen aktuellen Trends - auf Kleinteiligkeit der PV-Module gesetzt. Diese können mit vielfältigen Fassadenmaterialien variabel kombiniert werden und durch parametrisch-generative Ausrichtung zur Sonne ein Leistungsmaximum erbringen. Im Projekt wurden zunächst geeignete parametrisch-generative Optimierungsprinzipien ermittelt, Fassadenmaterialien und -systeme sowie PV-Technologien hinsichtlich ihrer Eignung für BIPV untersucht, und ihre Kombinierbarkeit bewertet. Die generelle Machbarkeit neuartiger solar optimierter Fassaden in qualitätvoller Gestaltungsvielfalt unter Anwendung parametrisch-generativer Entwurfsmethodiken zur Ertragserhöhung wurde nachgewiesen.

Die ökologischen und energetischen Anforderungen an die Gebäudehülle werden sich in den nächsten Jahren weiter erhöhen. Unter Verwendung üblicher Materialien zieht dies eine kontinuierliche Verstärkung der Außenwandaufbauten nach sich. Um dem entgegenzuwirken, bieten sich neue Lösungen mit Konstruktionen aus mikro- bis nanostrukturierten Materialien an, die durch Wärmeleitfähigkeitsreduktion, Festigkeits-, Wärmekapazitäts- und Qualitätserhöhung schlankere Bauteile ermöglichen. Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine extrem leichte und energieeffiziente Gebäudehülle in Sichtbetonoptik zu entwickeln. Durch die Kombination innovativer Verbundwerkstoffe wie Textilbeton, Vakuumisolationspaneele (VIP), Latentwärmespeichermaterialien (PCM) und glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) konnte eine minimale Bauteildicke von nur 11 cm erreicht werden, die alle Anforderungen zukünftiger Fassaden erfüllt. Während der zweijährigen Forschungsarbeit wurden architektonische, baukonstruktive, bauphysikalische, ökologische und ökonomische Betrachtungen angestellt und bewertet.