‘Gekleurde gevels’ als energiebron
Gemiddelde leestijd voor dit bericht is 341 seconden
Op de campus van de TU Eindhoven onderzoeken Nederlandse wetenschappers en ondernemers de potentie van decoratieve gevels die zijn uitgerust met dunne filmzonnecellen. “Het doel van de praktijkproef is de daadwerkelijke opbrengst van gekleurde PV-gevels te achterhalen”, stelt Henrico van den Boomen van EigenEnergie.net.
De EnergyWall, zoals de gevel wordt genoemd, is opgebouwd uit dunne filmzonnepanelen, al dan niet in verschillende kleuren en met verschillende structuren. Het gevelsysteem is een gepatenteerd systeem met verticale of horizontale aluminium draagprofielen. De zonnepanelen zijn daarnaast via een gecertificeerde tapeverbinding aan de gevel bevestigd en desgewenst kan een mechanische borging aangebracht worden. Doordat de zonnepanelen geïntegreerd worden in prefab gevelelementen kan de bekabeling weggewerkt worden in de bevestigingsmaterialen.
De complete gevel wordt nagenoeg koudebrugvrij bevestigd, heeft hierdoor een hoge isolatiewaarde en gaat zodoende warmteverlies tegen. Daarnaast wekt de gevel zonnestroom op. De energieopbrengst loopt uiteen van 75 kilowattuur per vierkante meter per jaar voor een op het zuiden georiënteerde PV-gevel met full-colour geprinte zonnepanelen tot 85 kilowattuur per vierkante meter per jaar bij volledig zwarte zonnepanelen.
De EnergyWall is een esthetisch gevelsysteem dat zichzelf terugverdient”, vertelt Van den Boomen. “De gebruikte dunne filmzonnepanelen kunnen in talloze kleuren en structuren worden geleverd. Bovendien kunnen ze van een eigen print of logo van de gebruiker voorzien worden.”
Twee routes
Volgens Van den Boomen zijn er technisch gezien twee routes om tot gekleurde PV-gevels te komen. “De eerste route is dunne film zonnecellen uitrusten met verschillende soorten gekleurd voorglas. Bij de tweede route wordt het voorglas voorzien van een gekleurde binnenzijde middels het beprinten of zeefdrukken van een afbeelding opgebouwd uit stippen (dots). Bovendien kan het voorglas in verschillende structuren aangebracht worden.”
Inmiddels zijn verschillende structuren en kleuren bij de testlocatie SolarBEAT op de Eindhovense universiteitscampus PV-gevels geïnstalleerd. Deze praktijktest wordt uitgevoerd binnen het PV OpMaat-project dat kadert in het samenwerkingsprogramma Interreg Vlaanderen – Nederland, met financiële ondersteuning vanuit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling, de provincies Noord-Brabant, Vlaams Brabant, Vlaams en Nederlands Limburg, het Nederlands ministerie van Economische Zaken, en het ministerie van Noordrijn-Westfalen.
Testopstelling PV-gevel
De testopstelling in Eindhoven bestaat enerzijds uit een standaard dunne filmzonnepaneel en een standaard kristallijn siliciumzonnepaneel om de prestaties van deze twee soorten zonnepanelen in een gevelopstelling te kunnen vergelijken. Daarnaast zijn er als onderdeel van de PV-gevel dunne filmzonnepanelen met verschillende kleuren en structuren geplaatst. “In deze testopstelling moet de veronderstelling geverifieerd worden dat dunne filmzonnepanelen die voorzien zijn van een print beter presteren dan kristallijn siliciumzonnepanelen die voorzien zijn van een print”, stelt Van den Boomen. “De lange parallelcellen zorgen er bij dunne filmzonnepanelen die voorzien zijn van glas met print voor dat zij lineair minder presteren. Bij kristallijn siliciumzonnepanelen leidt diezelfde print ertoe dat van meerdere zonnecellen de opbrengst exponentieel naar beneden gaat. Deze aanname moet dit kalenderjaar in de praktijkproef bevestigd worden. Vooralsnog gaan wij er namelijk van uit dat een op het zuiden georiënteerde gevel jaarlijks 85 kilowattuur per vierkante meter zal opbrengen. Verder verwachten we dat de op de zonnepanelen aangebrachte structuur niet of nauwelijks opbrengstverlies geeft en dat het aanbrengen van kleur bij de zonnepanelen tot een acceptabel opbrengstverlies – te weten van 20 tot 30 procent – zal leiden.”
Van isolatie tot bouw
Naast de testopstelling op de universiteitscampus in Eindhoven is er binnen PV OpMaat ook een ‘on route’-demonstrator gebouwd. Met deze kleine Energywall wil het bedrijvencluster onder meer acte de présence geven op evenementen voor de bouwsector. “Met deze demonstrator laten we de hele (bouw)wereld zien wat de mogelijkheden zijn. We hebben recentelijk al op de Gevelbeurs gestaan en daar viel over belangstelling niet te klagen.”
Samen met het via PV OpMaat ontstane consortium wil Van den Boomen EnergyWall in de komende jaren als merknaam in de markt zetten. “Met dit concept willen we bewijzen dat elke gevel van zonne-energie voorzien kan worden, zonder dat men concessies hoeft te doen aan het gebouwontwerp van de architect. Een zonnegevel is straks in elke kleur, elke maatvoering en elke structuur te bouwen. Ons consortium levert daarbij een complete geveloplossing: van engineering tot isolatie en de uiteindelijke bouw van de gevel. Het is dus veel meer dan enkel een zonnepaneel.”
Vorm- en kleurvrijheid
“Voor architecten is dit een belangrijke mijlpaal op weg naar energieneutrale gebouwen”, vult Harold van de Ven aan, mede-eigenaar van het architectenbureau NBArchitecten. Het bedrijf ontwerpt woningen, bedrijfsgebouwen en gemeentelijke gebouwen. “Sinds begin 2016 is elk ontwerp dat wij uitvoeren nul-op-de-meter (NOM) of zelfs beter. Hiertoe isoleren, elektrificeren en solarficeren wij het volledige gebouw. Dat begint bij zeer goed isoleren; niet alleen het isolatiemateriaal, maar ook drielaagsglas. Bovendien zijn er bij de ramen en deuren zeer goede kierdichten en is er een balansventilatie met warmteterugwinning (WTW). Verder gebeurt de verwarming niet met gas, maar volledig elektrisch. Ten slotte wordt het volledige elektrische verbruik van de woning in het gebouw opgewekt middels zonnepanelen. Omdat niet ieder gebouw voldoende dakoppervlakte heeft voor zonnepanelen, zien we de gevel als een interessant alternatief.”
Harry Tromp, algemeen directeur van TGM onderschrijft de visie van Van de Ven. “In de gevelmarkt komt er meer en meer aandacht voor de gevel als mogelijke energiebron. In de nabije toekomst hoeft de functie van de gevel dus niet langer beperkt te blijven tot een lucht- en waterdichte schil. Er is tot op heden echter geen betaalbare mogelijkheid om zonnepanelen met enige vorm- en kleurvrijheid te integreren in gevels. We hopen dat de binnen PV OpMaat ontwikkelde technologie zal leiden tot zonnepanelen die in elke maat en elke kleur te verwerken zijn. Als aan de voorwaarden van kleur en maat wordt voldaan, is het straks mogelijk om tijdens de initiële montage van de gevel tegen zeer geringe meerkosten een gevel te plaatsen die esthetisch identiek is, maar daarnaast ook stroom opwekt.”
Van Nokia naar Apple
“De behoefte aan mooie en gave PV-producten die we als architecten kunnen toepassen op alle mogelijke gebouwvormen is gigantisch”, vervolgt Van de Ven. “PV-leveranciers concurreren momenteel vrijwel altijd op prijs. Dat is niet nodig en men moet hiermee stoppen. Mensen zijn best bereid om meer te betalen, mits het ontwerp goed is.”
En Van de Ven spreekt uit ervaring. De binnen PV OpMaat ontwikkelde PV-gevel heeft namelijk al zijn eerste toepassing gevonden. In opdracht van woonstichting ‘thuis is BAM Wonen naar ontwerp van NBArchitecten in Best drukdoende met de bouw van 48 sociale nul-op-de-meter (NOM)-huurappartementen die voorzien zijn van PV-gevels. “Je ziet dat dit PV-product dus zelfs bij een corporatiewoning toegepast kan worden. Zonnepanelen zijn niet langer verkrijgbaar in de varianten lelijk, lelijker en lelijkst, maar ook met een gaaf ontwerp verkrijgbaar. Vergelijk het maar met de mobiele telefoon. Eerst had je een Nokia waar je prima mee kon bellen en nu heb je een iPhone van Apple die de consument verleidt om een nieuwe telefoon te kopen. Datzelfde wordt nu dankzij de EnergyWall mogelijk met zonnepanelen.”
Foto: Bram Saeys
