Der zunehmende Einsatz von Elektrofahrzeugen (EVs) bietet dem Bausektor eine große Chance, umweltfreundliche Methoden zu übernehmen und erneuerbare Energiequellen in den Bau einzubeziehen. Die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) bietet eine Möglichkeit, nicht nur sauberen Strom zu erzeugen, sondern auch die optische Attraktivität von Gebäuden zu verbessern. Dieser Artikel untersucht die architektonischen Innovationen im Bereich der BIPV für die EV Mobilität und geht dabei auf die Einsatzmöglichkeiten, den technischen Fortschritt, die Schwierigkeiten und die Perspektiven ein.
Einsatz von BIPV in der EV-Mobilität
BIPV Systeme können auf verschiedene Weise zur Unterstützung der EV Mobilität eingesetzt werden:
- EV Ladestationen: Die vielleicht typischste Anwendung von BIPV sind Carports oder Parkschattenanlagen, in die PV-Paneele direkt eingebaut sind. Diese Strukturen bieten eine saubere und erneuerbare Energiequelle für das Aufladen von Elektrofahrzeugen, verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und tragen zur Reduzierung des Kohlenstoffs im Verkehrssektor bei.
- Parkhäuser: BIPV können in Parkhäuser eingebaut werden, die Schatten spenden und Strom für Ladestationen und Beleuchtung erzeugen. Dies schafft eine nachhaltige und energieeffiziente Parkumgebung.
- Gebäudefassaden und Dächer: BIPV-Fassaden und -Dächer können Strom erzeugen, um Ladestationen für Elektroautos im Gebäude oder auf nahe gelegenen Parkplätzen zu betreiben. So können Gebäude zu Netto-Null-Energie-Strukturen werden und die wachsende Nachfrage nach Ladestationen für Elektrofahrzeuge unterstützen. Eine intelligente und logische Anwendung von BIPV in geeigneten Bereichen ist ein wichtiger und klarer Schritt, um Netto-Nullenergiegebäude zu erreichen.
- BIPV Dächer zum Laden von Elektrofahrzeugen: Studien haben die Wettbewerbsfähigkeit von BIPV-Dachlösungen in mehreren europäischen Ländern, darunter Frankreich, die Schweiz und Deutschland, aufgezeigt. Diese Systeme mit einer typischen Kapazität von 7 kWp, einer Neigung von 30° und einer Südausrichtung haben einen positiven Kapitalwert (NPV) aufgrund verschiedener Einnahmequellen wie Einspeisetarife, Investitionsförderung und Mehrwertsteuerermäßigung/-befreiung zusätzlich zu den Einsparungen durch selbst genutzten Strom.
- Photovoltaische Fenster und Solarfenster: Bei Photovoltaikfenstern und Solarfenstern werden Solarzellen in das Fensterglas integriert, die das Licht durchlassen und gleichzeitig Strom erzeugen. Dieser erfinderische Ansatz maximiert die Nutzung von Gebäudeoberflächen für die Stromerzeugung und sorgt gleichzeitig für natürliches Licht und Transparenz.

Architektonische Innovation bei der Gestaltung von BIPV Fassaden
Architekten und Designer finden erfinderische Wege, um BIPV in Gebäudeentwürfe einzubauen und so optisch ansprechende und funktionale Strukturen zu schaffen. Ein entscheidender Teil der Maximierung des Wertes eines BIPV-Systems ist die Planung von Umwelt- und Strukturfaktoren in den frühen Phasen des architektonischen Entwurfs. Einige Beispiele hierfür sind:
- Photovoltaische Fenster: Solarzellen können in Glasfronten und Fenster eingebaut werden, so dass Gebäude Strom erzeugen können und gleichzeitig natürliches Licht und Transparenz erhalten bleiben.
- Solar Dachziegel: BIPV Dachziegel integrieren die Solartechnologie nahtlos in das Dachdesign und bieten einen ästhetisch ansprechenden und energieeffizienten Ersatz für herkömmliche Dachmaterialien.
- Solarabdeckungen und Carports: Mit BIPV lassen sich Solarüberdachungen und Carports bauen, die Schatten spenden und Strom für das Aufladen von Elektrofahrzeugen auf Parkplätzen und öffentlichen Plätzen erzeugen. Diese Strukturen erfüllen nicht nur einen praktischen Zweck, sondern verbessern auch die visuelle Attraktivität der Umgebung. Ladestationen sind nicht mehr nur reine Nutzbauten, sondern werden zu architektonischen Wahrzeichen, die sich nahtlos in ihre Umgebung einfügen.

Technischer Fortschritt bei BIPV für das Laden von Elektrofahrzeugen
Die jüngsten Fortschritte in der BIPV-Technologie haben ihre Effizienz und die Kombination mit EV-Ladesystemen weiter verbessert:
- Beidseitiges Aufladen: Mit dieser Technologie können E-Fahrzeuge nicht nur Strom aus dem Netz entnehmen, sondern ihn auch wieder zurücksenden, wodurch sie zu mobilen Energiespeichern werden. Dies kann die Netzstabilität unterstützen und bei Stromausfällen als Backup dienen. Durch die Zwei-Wege-Ladetechnik werden E-Fahrzeuge zu aktiven Teilnehmern des Energiesystems, die sowohl Strom aus dem Netz als auch Strom in das Hausnetz einspeisen können.
- Clevere Ladelösungen: Intelligente Ladesysteme optimieren den Ladevorgang unter Berücksichtigung von Faktoren wie Strompreisen, Netznachfrage und Nutzerpräferenzen. Dies kann die Kosten und die Belastung des Stromnetzes verringern.
- Schnelles Aufladen: Die Fortschritte in der Ladetechnologie haben zu kürzeren Ladezeiten geführt, was die Nutzung von E-Fahrzeugen im Alltag erleichtert.
- Kabelloses Aufladen: Das kabellose Laden ist eine innovative Technologie, die es ermöglicht, E-Fahrzeuge ohne Kabel über in den Straßenbelag eingelassene Ladepads aufzuladen. Diese Technologie macht physische Kabel und Stecker überflüssig und macht das Laden von E-Fahrzeugen bequemer und benutzerfreundlicher.g more convenient and user-friendly.
Schwierigkeiten und Aussichten
Die Integration von BIPV in die Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge birgt sowohl Schwierigkeiten als auch Chancen:

Ökologischer und wirtschaftlicher Nutzen
Der Einsatz von BIPV zum Laden von Elektrofahrzeugen bietet erhebliche ökologische und wirtschaftliche Vorteile:
Vorteile für die Umwelt
- Geringere Treibhausgasemissionen: BIPV erzeugt sauberen Strom, verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und senkt die Kohlenstoffemissionen.
- Verbesserte Luftqualität: Elektrofahrzeuge, die mit BIPV-Strom geladen werden, erzeugen keine Auspuffemissionen und tragen so zu einer saubereren Luftqualität bei.
- Nachhaltiger Transport: BIPV unterstützt den Übergang zu einem nachhaltigen Verkehrssystem, indem es eine erneuerbare Energiequelle für das Aufladen von Elektrofahrzeugen bietet.
Wirtschaftlicher Nutzen
- Reduzierte Energiekosten: BIPV kann die Energierechnungen durch die Stromerzeugung vor Ort erheblich senken.
- Gesteigerter Immobilienwert: Gebäude mit BIPV-Systemen können aufgrund ihrer Energieeffizienz und Nachhaltigkeit einen höheren Immobilienwert haben.
- Finanzielle Vorteile: Staatliche Vergünstigungen und Steuererleichterungen können die wirtschaftlichen Vorteile von BIPV weiter verbessern.