SlideShare a Scribd company logo
1 of 27
I. Projektinformation
Projekttitel
EFP06 - Solceller integreret i industrielt byggeri (SOL-IND)

Engelsk titel
Photovoltaic integrated in an industrialised building process

Projektperiode
1. januar 2006 – 31. marts 2008

Energistyrelsen Journalnr.
33032-0047
(SOL-IND) har modtaget kr. 1,3 millioner i støtte fra Energistyrelsen gennem EFP-puljen.

Yderligere information
Henvendelse om projektet kan ske til projektleder

Projektleder
EnergiMidt A/S, Tietgensvej 2-4, 8600 Silkeborg, Tlf. 70 15 15 60, e-mail: info@energimidt.dk
Projektleder: Kenn H. B. Frederiksen, e-mail: kef@energimidt.dk
Jacob Vestersager Engdal, jla@energimidt.dk

Projektpartnere
Skanska Bolig A/S, Jan Christensen, e-mail: jan.christensen@skanska.dk
Arkitektskolen Aarhus, Mio Schrøder, e-mail: mio@wla.dk
PA Energy A/S, Peter Ahm, e-mail: ahm@paenergy.dk




                                                     -2-
II. Indholdsfortegnelse
I. Projektinformation 2

II. Indholdsfortegnelse 3

III. Indledning 4

IV. English resume 5

V. Projektforløb 6

1. Videnindhentning 6
1.1 Solcellernes muligheder i det industrialiserede byggeri 6
1.2 Solcellers indvirkning på Energirammen 8
1.3 Kundeundersøgelse 9
1.3.1. Grundlæggende informationer om deltagerne i undersøgelsen 9
1.3.2. Spørgsmål fra kundeundersøgelsen 10
1.4 Solcelletyper undersøgt i projektet 11
1.4.1. Overblik over solcelle tyndfilms producenter og -teknologier 13
1.5 Fremtidsperspektiver – solcelleteknologi 14
1.6 International inspiration 15
1.6.1. EU PVSEC 21 Dresden, 4.-8. september 2006 15
1.6.2. EU PVSEC 22 Milano, 3.-7. september 2007 16
1.6.3. Studietur til Japan, marts 2007 16
1.6.4. Studietur Freiburg-Zürich 18
2. Analyse 21
2.1 Konkurrencen 22
2.2 Demonstration 24
2.3 Prototyping 24
2.3.1. Solcelle-Gadget 25
2.3.2. Solcelle-Facade 25
2.3.3. Udsnitsmodel - Solcelle-Gadget & Solcelle-Facade 26

3. Formidling 27
3.1 Omtale 27
3.2 Løbende præsentation 27




                                                    -3-
III. Indledning
Formålet med projektet EFP06 - Solceller integreret i industrielt byggeri (SOL-IND) har været at undersøge
mulighederne for solceller i en industrialiseret byggeproces. Projektet er et udviklings- og udredningsprojekt
med udgangspunkt i videnindhentning om mulighederne med solceller i forbindelse med konkrete
byggeprojekter i Skanska Boligs portefølje, herunder BoKlok konceptet der er udviklet i samarbejde med
IKEA.

I projektet er gennemført en workshop for arkitektstuderende der er mundet ud i konkrete koncepter.
Koncepterne er præsenteret nationalt for pressen samt efter invitation på den verdens største solcelle
konference samt produceret prototyper og andet præsentationsmateriale.

Projektet har været opdelt i følgende 3 faser. Rapporten er opbygget med en gennemgang af disse faser.

1. Videnindhentning, udredning og kortlægning

2. Analyse, udvikling og evaluering; workshop for arkitektstuderende

3. Formidling og demonstration af resultater

Hovedresultaterne er:

• Projektet har resulteret i en øget viden om muligheder med solceller i industrialiseret boligbyggeri.

• Der er fremkommet og videreudviklet en række koncepter for indpasning af solceller i projekteringsfasen
af industrialiseret boligbyggeri.

• Der er produceret prototyper af flere koncepter samt øvrigt præsentationsmateriale

Projektet forsætter i SOL-IND2 der har til formål at forberede og gennemføre integrering af solceller i en
industrialiseret byggeproces. EFP-puljen har i 2008 bevilliget penge til at forberede byggeriet.




                                                     -4-
IV. English resume
The purpose of the project, EFP06 – Photovoltaics integrated in an industrialised building process (SOL-
IND), has been to examine the possibilities for PV (photovoltaics) in an industrialized building process. The
project is an information gathering and development project with basis in knowledge about the possibilities
for PV in relation to specific housing projects in Skanska Bolig A/S, including BoKlok, developed in
cooperation with IKEA. During the project a workshop with participating architectural students has been
carried through resulting in detailed concepts. The concepts have in general terms been introduced
nationally to the press and were invited to a poster presentation at the world’s largest PV conference. In
addition to this, a number of prototypes are produced together with other presentation material.

The projects has been divided into three phases. The report is divided into these three phases.

1. Knowledge gathering and unravelling

2. Analysis, development and evaluation, workshop for students.

3. Promotion and demonstration of results

The main results are:

• The project has resulted in increased knowledge about the possibilities with photovoltaics in industrialized
building processes.

• A number of concepts have been developed to fit PV in the project phase of an industrialized building
process.

• The most promising concepts has been demonstrated as prototypes in different scale together with other
presentation materials

The project continues in SOL-IND2, with the purpose to prepare and carry out an integration of a PV
system in an industrialized building process. A subsidy is granted in 2008 from the EFP to prepare the
construction.




                                                    -5-
V. Projektforløb
I projektet har været følgende hovedaktiviteter.

September, 2006
Idégenereringsdag

September, 2006
PVSEC 21, Dresden. Videnindhentning på messe.

April, 2007
Studietur til Zürich og Freiburg

Marts, 2007
Besøg i Japan

September, 2007
PVSEC 22, Milano. Præsentation af projekt på konference samt videnindhentning på messe.

August - november, 2007
Kundeundersøgelse

Januar, 2008
Prototyper færdiggjort


1. Videnindhentning
Videnindhentningen i SOL-IND projektet har bevæget sig i flere retninger. Der er dels hentet inspiration fra
udlandet med udgangspunkt i industrialiseret byggeri og dels de nye krav der er opstillet i Energirammerne.
Derudover er der gennemført og indsamlet undersøgelser om kunderne samt foretaget en vurdering af de
solcelletyper der findes på markedet og egner sig til industrialiseret byggeri.


1.1 Solcellernes muligheder i det industrialiserede byggeri
Med den udvikling der foregår inden for både solcelleteknologien og industrialiseringen af byggeriet er der
ingen tvivl om, at der er store muligheder for en indpasning og udbygning af dette anvendelsesområde i
fremtiden.

Solcellerne bliver mere og mere fleksible, fås i mange farver samt transparente og
kan derfor indpasses i byggeriet på mange nye og spændende måder både konstruktionsmæssigt,
æstetisk og arkitektonisk. Solcellerne kan sågar erstatte større bygningsdele i traditionelle tag- eller
facadepartier.

I Danmark er der gennem de sidste 10 år opført en række projekter, hvor der har været afprøvet
mulighederne for BIPV. Primært i mindre skala og ikke udelukkende med fokus på, at det skulle være i
forbindelse med industrialiseret byggeri.

Af disse projekter kan bl.a. nævnes tagbeklædning på Amager Hospital (skifer med pålimede silicium-
celler), Solcellehuset i Hedensted (paneler integreret i skifertaget samt solcelleskodder), Store Hus i




                                                   -6-
Avedøre Stationsby (en vision med både tag- og integrerede facadepaneler), en ladebygning i Gørlev
(tyndfilm klæbet på tagplader), Forsøgshuset i Valby (udstillingshus som nu står ved Damhussøen),
VELUX (rammesystemer til integrering af solcellemoduler) og mange flere.

Udviklingen (eller standardiseringen) i den industrialiserede byggeproces i Danmark er i store træk startet
med etableringen af Industrinetværket (www.industrinetvaerk.dk) der blev etableret af Teknologisk Institut i
2005 og ”opdateret” i 2007 med etableringen af Center for nyindustrialisering på Teknologisk Institut.

Tidligere har bl.a. ”Projekt Hus” som var et projekt under Erhvervs- og Byggestyrelsen set på mulighederne
for at ændre fremstillingsprocessen fra at være byggepladsorienteret til at være mere industrielt orienteret.
Der blev under dette projekt også opført forsøgsbyggerier inden projektet blev nedlagt i 2002.

Også Det Digitale Byggeri har taget fat på standardiseringen via elektronisk dataudveksling, men der
mangler stadig det afgørende gennembrud inden for dette i Danmark.

Allerede i dag kendes mange former for industrialiserede byggeprocesser, men det foregår stadigvæk kun i
mindre målestok. I runde tal foregår 75 % af industrialiseret byggeri på fabrik, mens de sidst 25 % foregår
på byggepladsen.

Jordarbejder og arbejder med forsyningsledninger i jorden foretages af gode grunde på byggepladsen,
men selv fundamentsløsninger kan i dag i store træk udføres præfabrikeret og monteres på byggepladsen.
Bygningen over terræn kan stort set produceres industrielt med naturlige begrænsninger i størrelse og
højde.

Af bygningsdele, udover planelementer (hele vægelementer i træ eller beton) og volumenelementer, der i
dag anvendes i stor grad i den industrialiserede proces er bl.a. badekabiner, betonelementer (vægge, dæk,
søjler, bjælker) og tagkassetter, men mulighederne er mange flere.

Der er ingen tvivl om at vi i fremtiden vil se en endnu højere grad af industrialisering inden for byggeriet,
som måske også kan bringe byggeriet ud af den stagnation, som det befinder sig i for nærværende.
En masse af de problemer der opstår i byggeriet i disse år kan stort set undgås ved indførelse af en større
grad af industrialisering.

Ved at udføre processerne inden døre i store haller kan fugt- og vandskader undgås og arbejdet står ikke
stille på grund af vejrlig.

Kvaliteten på slutproduktet vil være højere og antallet af fejl og mangler vil være minimeret ved
overdragelse til slutbrugeren.

Større og bedre inddragelse af IT-systemer i processen vil også fremme industrialiseringen.

Derfor vil der også med fordel kunne inddrages større del af ”tilpasning” i byggeriet med bl.a. solceller i
form af mono- eller polykrystallinske solcellemoduler eller tyndfilmsmoduler. Kan disse indarbejdes meget
tidligt i projektfasen i en industrialiseret byggeproces vil man kunne minimere fejl, generelt byggesjusk og
ikke mindst undgå forsinkelser grundet vejrforhold. Netop vejrforhold er solceller særligt udsat for, da
arbejdet udføres på eksisterede tag eller kræver tørre forhold i forbindelse med tætning omkring mere
integrerede løsninger, hvorfor omkostningerne til at etablere solcelleanlæg vil kunne reduceres væsentligt i
en industrialiseret byggeproces

Solcelleteknologien som vi allerede kender den i dag er særdeles velegnet til bygningsintegration, da den
kan tilpasses til de enkelte projekter, den er forholdsvis vedligeholdelsesfri og nem at installere. Vi har i




                                                    -7-
dette projektforløb også kort berørt muligheden for at anvende solcellen som egentlig
bygningsdel/klimaskærm til erstatning for ex. facadebeklædning. Detaljerne skal bearbejdes, men
mulighederne foreligger inden for den nærmeste fremtid. Økonomisk er der heller ikke grund til bekymring
da en sådan løsning på kort sigt ville kunne måle sig mod løsninger med ex. natursten.

Specielt i Japan har man gennem de sidste mange år set en stor udbredelse af integreringen mellem den
industrialiserede byggeproces og BIPV, som først forventes at ramme Danmark for alvor om 10-15 år, når
pris, udbud og efterspørgsel hænger bedre sammen end hvad tilfældet er i dag.

Som situationen ser ud i byggebranchen og på boligmarkedet i dag med faldende salgspriser og stigende
materialepriser er der ingen tvivl om at en større grad af industrialisering er den fælles vej frem og med
stigende fokus på ”grønne initiativer” og stramninger i lovgivningen vedrørende energiforbruget i boligerne i
Danmark kan integrering af solceller blive mere og mere udbredt på sigt, da de rent æstetisk kan give et
flot projekt og samtidig hjælpe positivt på energirammen for boligen.

Solceller/BIPV må derfor anses at blive en naturlig del af den fremtidige byggeproces og man kan forestille
sig at en del byggekomponenter i fremtiden vil være ”født” med integrerede solceller.


1.2 Solcellers indvirkning på Energirammen
I foråret 2006 blev der opsat krav til Energirammen som omfatter bygningens samlede behov for tilført
energi til opvarmning, ventilation, køling og varmt brugsvand. I forbindelse med de nye regler for
bygningers energiforbrug er kravene øget. Derudover er der fastsat 2 lavenergiklasser, hvor kravene er
skærpet til henholdsvis 75 % og 50 % af det nuværende niveau.

Elektricitet spiller på grund af pris og forureningsgrad i større grad ind på Energirammen end energi til
varme og tæller derfor også ekstra. Derfor regnes såvel el-forbrug som el-produktion 2,5 gange niveauet
for energi til varme.

Et solcelleanlæg har derfor en relativ stor indvirkning på en Energiramme for enfamiliehuse og bliver som
følge deraf et alternativ til mindre effektive løsninger som ekstra isolering i en højisoleret ydervæg eller
solvarme i et hus, der er tilkoblet fjernvarme eller er udstyret med en effektiv varmepumpe.

Derudover er de meget lave omkostninger ved vedligeholdelse på solceller og de få tekniske installationer
med til at gøre anlægget attraktivt for bygherrer.

Solceller kan desuden anskues som en bod for høje krav til byggeri. Hvis man ønsker et større vin-
duesareal eller tyndere ydervægge end Energirammen tillader, kan man investere i et solcelleanlæg for at
få byggetilladelsen i hus. Investeringen skal derved sammenholdes med de ekstra kvadratmeter der opnås
ved tyndere ydervægge, et arkitektonisk udtryk eller øget velvære ved mere lys fra et øget vinduesareal.

Især et større vinduesareal kan blive straffet hårdt i energirammen, da her kan opstå krav til el-køling der
ligesom solceller tæller 2,5 gange i energirammeberegningen, dog med modsat fortegn.




                                                    -8-
1.3 Kundeundersøgelse
Sideløbende med projektet gennemførte Skanska Bolig opførelsen af 39 BoKlok rækkehuse i Måløv ved
Ballerup.

De 39 beboere blev inviteret til at deltage i en kundeundersøgelse som også indeholdt spørgsmål omkring
solceller og alternativ energi. Boligprojektet var ikke en del af dette projekt og er ikke opført med nogen
form for solcelleanlæg eller anden form for alternativ energiløsning.

Tidligere undersøgelser har vist, at selv om der er tryghed for afregningen af den el som anlæggene
producerer, er det stadigvæk en stor beslutning, hvorvidt man skal investere i et anlæg grundet til-
bagebetalingstiden på anlægget.

Det skal set fra forbrugerens side gerne være muligt inden for en overskuelig årrække at tjene inve-
steringen hjem igen.

Sol1000 sekretariatets erfaring viser, at grænsen for en acceptabel tilbagebetalingstid (simpel tilba-
gebetalingstid) er 20-25 år.

Andre projekter som Solby og Sol300 opererede med tilbagebetalingstider på omkring 10 år, men blev
også skabt på et forholdsvist stort tilskud på anlæg til disse projekter.

Ved kundeundersøgelsen i Måløv kunne man konstatere følgende som beskrevet herunder. Under-
søgelsen fandt sted ved telefoninterview i perioden fra august til november 2007.


1.3.1. Grundlæggende informationer om deltagerne i undersøgelsen
Af de 39 familier i projektet i Måløv deltog 32 i undersøgelsen svarende til 82 %. Af disse var 50 % mænd
og 50 % kvinder.

69 % af de adspurgte var i alderen 24-35 år, 19 % i alderen 36-45 år og 12 % i alderen 46-54 år.

8 % af de adspurgte har en lang videregående uddannelse, 69 % en mellemlang videregående uddannelse
og 19 % en gymnasium/HF uddannelse. De sidste 4 % går under kategorien ”andet”.

54 % er 2 voksne og flere børn i husstanden, 27 % er 2 voksne og 1 barn og 15 % er bare 2 voksne

12 % har en husstandsindkomst mellem 20.000-39.999,- kr. pr. måned, 38 % ligger mellem 40.000-
59.999,- kr. pr. måned, 35 % ligger mel lem 60.000-79.999,- kr. pr. måned, 8 % ligger højere og de sidste 8
% ”ved ikke”.

65 % har 1 bil i husstanden, 19 % har 2 biler og 15 % har ingen bil i husstanden.




                                                    -9-
1.3.2. Spørgsmål fra kundeundersøgelsen:
54 % svarede at de ikke interesserer sig for grønne og bæredygtige emner inden for bl.a. energi mens 38
% svarede ja til dette. De sidste 8 % ”ved ikke”.

54 % svarede nej på spørgsmålet om hvorvidt de var opmærksomme på de budgetterede energiudgifter
inden de valgte at investere i deres nye bolig mens 42 % svarede ja til dette.

46 % svarede nej på spørgsmålet om byggeriet ville have været endnu mere attraktivt hvis der var
foretaget miljømæssige investeringer (ex. udnyttelse af sol- og vindenergi til at reducere energiudgifterne)
der kunne medføre en højere købspris på boligen. 31 % svarede ja til dette mens 23 % ikke svarede.

62 % svarede nej på spørgsmålet om de ville have købt boligen hvis en miljømæssig investering havde
resulteret i en højere månedlig udgift men at energiforbruget til gengæld blev reduceret så investeringen
over tid ville hvile i sig selv. 19 % svarede ja og 19 % svarede ikke.

Sluttelig på spørgsmålet om hvor mange år man ville synes var rimeligt inden investeringen i miljømæssige
forhold var tilbagebetalt svarede 12 % inden for 5 år, 27 % svarede mellem 6-10 år, 8 % svarede mellem
11-15 år mens hele 54 % undlod at svare.

Ved en tidligere undersøgelse i samme bebyggelse med deltagelse af 10 af beboerne i foråret 2007 viste
der sig den samme tendens som ved ovenstående udvidede undersøgelse.

Beboerne er delvist interesserede i de miljømæssige

aspekter men det må ikke fordyre den månedlige udgift. Tilbagebetalingstiden for en investering i f.eks. et
solcelleanlæg må max. være 15 år.

Tidligere projekter har også vist at hvis der installeres solcelleanlæg vil brugerne, bevist eller ubevist, spare
på energien generelt og samtidig blive mere miljøbevidste.

Ofte er prisen på etablering af solcelleanlæg en vigtig faktor når folk skal beslutte sig for en sådan løsning
eller ej da det er en investering på lige fod med at købe en ny bil eller et nyt køkken. Tilbagebetalingstiden
afhænger jo af investeringens størrelse og derfor er det pt. nødvendigt at yde tilskud til etablering af anlæg
for at kunne synliggøre en god økonomi ved køb af anlæg over for kunden.

Med stigende el-priser og lavere omkostninger på anlæg er der håb om at flere i fremtiden vil benytte sig af
muligheden for at investere i et sådan allerede i forbindelse med køb af boligen.




                                                      - 10 -
1.4 Solcelletyper undersøgt i projektet
Konventionelle krystallinske solcellemoduler er bl.a. karakteriseret ved:

• Høj og stabil virkningsgrad, lang levetid, leverandør garanti på 20-25 år

• Tung og ikke-fleksibel modulkonstruktion

• Højt materialeforbrug, høj pris og afhængighed af adgang til velegnet Silicium

Tyndfilms solceller har typisk udvist lavere virkningsgrad, lavere levetid og ringere leverandørgaranti, men
indebærer store muligheder for lette og fleksible moduler til lav pris p.g.a. ringe materialeforbrug og
muligheder for højt industrialiseret masseproduktion. I de senere år har industrien dog fået langt bedre styr
på de forskellige tyndfilmsteknologier, og der kan i dag leveres tyndfilms moduler med en stabil
virkningsgrad over 10 % og med leverandør garantier på 10-15 år – og denne positive udvikling forventes
at fortsætte og måske endog accelerere. Samtidig tilbydes tyndfilms moduler (i større mængder og primo
2008) til lavere priser, typisk 2-2,5 €/W mod de krystallinske modulers typiske 3-3,5 €/W.
Prismæssigt forventes krystallinske solcellemoduler at kunne nå ned på omkring 1 €/W og måske lidt
lavere; tyndfilmsmodulerne forventes med tiden at kunne nå ned på 0,1 €/W eller mindre afhængig af
substratmateriale og indkapslingsmåde.

Selvom tyndfilms moduler i 2007 kun udgjorde ca. 10-12 % af verdensmarkedet, forventes de i 2015 at
udgøre 20-25 % af det samtidig stærkt voksende verdensmarked – en voldsom vækst.
Set i sammenhæng med konventionelle bygningsmaterialer er den relativt lave levetid for tyndfilms moduler
et stort problem, men levetiden og den tilhørende leverandør garanti forventes at nærme sig de
krystallinske solcelletyper mere og mere.

Sol-Ind projektet har følgelig haft fokus på tyndfilmssolceller, fleksible solceller og andre avancerede
solcelletyper, som kunne findes velegnede til at indgå i en industrialiseret byggeproces. Der er i projektet
bl.a. studeret følgende hovedtyper opstillet efter materiale og virkningsgrad:


Der foregår en kraftig udvikling på tyndfilmsområdet, og det er langt fra klart hvilken type der bliver
”vinderen” – hvis nogen af de her nævnte. Udviklingen foregår dels som grundforskning i materialer, men
mere og mere også i form af industrialiseret udvikling af nye fremstillingsmetoder og processer.

De forskellige typer tyndfilmsolceller fremstår visuelt meget forskellige og kan ofte produceres med
varierende grad af transparens. Nogle få eksempler er vist herunder.




                                                     - 11 -
Projektet udarbejdede i begyndelsen af projektperioden en oversigt, se tabel XX nedenfor, over de på
daværende tidspunkt eksisterende tyndfilmsprodukter og foretog en prioritering af projekt-relevante
produkter baseret på en omfattende internetundersøgelse. De med grønt markerede produkter/fabrikater er
de prioriterede.


Materiale                          Virkningsgrad   Bemærkninger
                                             [%]
Gallium Arsenide                             25    Primært til koncentrator solceller og rumfart
Indium Phosphide                             22    Knap nok kommercielle endnu
Cobber Indium (Gallium) Selenium             20    Kommercielle, men i begrænset produktion; fleksible; er anvendt til BIPV
(CIGS) & (CIS)
Cadmium Telluride (CdTe)                     17    Kommercielle, anvendt til meget store sol-farme; ét firma dominerende; er anvendt til BIPV

Amorphous Silicon                            10    Den mest almindelige tyndfilm – ses i adskillige undergrupperinger; fleksible; ofte anvendt til BIPV

Organiske materialer (PEC)                   4-8   Mange F&U aktiviteter p.g.a. udsigt til meget lave priser, men ikke kommercielle endnu. Kan også
                                                   fremstilles ved screen-printing eller ink-jet printing.




                                                                     - 12 -
1.4.1. Overblik over solcelle tyndfilms producenter og -teknologier



Manufacturer          Country    Semiconductor      Product.   Capacity   Product.   Capacity   Product.   Capacity   Homepage
                                                     2004       2004       2005       2005       2006       2006      www
                                                    [MWp]       [MWp]     [MWp]       [MWp]     [MWp]       [MWp]
United Solar          USA        a-Si/a-SiGe/a-       14         25          -         25          -         50       uni-solar.com
Ovonic                           SiGe
Kaneka                Japan      a-Si, a-Si/μc-Si     17         20         23         23         30         30       pv.kaneka.co.jp
Corporation
First Solar LLC       USA        CdTe                 6,5        25         20         40         40         75       firstsolar.com
Antec Solar           Germany    CdTe                 7,5        10         10         10          -         20       antec-solar.de
Energy
Mitsubishi H.I.       Japan      a-Si (single)         8         10         10         10         10         10       mhi.co.jp/power/e_a-
                                                                                                                      si
Soltech               China      a-Si (single)         0          0          -         15          -         35       soltechpv.com
Corporation
Sharp Corporation     Japan      a-Si/μc-Si            -          -          -         15          -          -       sharp-world.com
Kanto Sanyo           Japan      a-Si (single)         5          -          -          7          -          -       sanyo.co.jp
Semic.
Bangkok Solar Co.     Thailand   a-Si (tandem)         2          5         3,6         5         13,5       15       bangkoksolar.com
Shell Solar           USA        CIGS                  3          5          -          -          -          -       shell.com/solar
RWE Schott Solar      Germany    a-Si (tandem)         3          3          3          3          3          3       rweschottsolar.com
Sinoar Corporation    Taiwan     a-Si (single)         2          3          2          3          8         13       sinoar.com.tw
ICP Solar             UK         a-Si (single)        1,5        2,8         2          3          3          3       icpsolar.com
Technolo.
Würth Solar           Germany    CIGS                 1,2        1,2        1,5        1,5         4         15       wuerth-solar.de
Fuji Electric Syst.   Japan      a-Si/a-SiGe           0          1          1          3          7         15       fesys.co.jp
Energy                USA        a-Si (tandem)        0,4        0,8         1         2.4        3.5         5       epv.net
Photovoltaic
Tianjin Jinneng       China      a-Si (tandem)        0,5        0,5        0,8        1,6         -          2       jns.cn/en/index-
Sol.                                                                                                                  en.htm
Solar Cells Ltd.      Croatia    a-Si (single)        0,6        1,2        0,8        1,2        1,2        1,2      solar-cells.net
Free Energy           France     a-Si (tandem)        0,6        1,2        0,6        1,2        0,8        1,2      free-energy.net
Europe
Global Solar          USA        CIGS                 0,3        1,7        0,15       1,7        3,3         4       globalsolar.com
Energy
VHF-Technologies      Schweitz   a-Si (tandem)       0,005       0,01       0,02       0.05       0,2        0,5      flexcell.com
Iowa Thin Films       USA        -                     -          -          -          -          -          -       iowathin-film.com
Harbin-Chronar        China      -                     -          -          -          -          -          -       hcsolar.com




a-Si: amorphous silicon
μc-Si: microcrystalline silicon
CIGS: copper indium gallium diselenide
CdTe: cadmium telluride
(ranked according to expected production 2005)




                                                                 - 13 -
1.5 Fremtidsperspektiver – solcelleteknologi
Den traditionelt største hæmsko for en større udbredelse af solcelleteknologi har været prisen.
Prisudviklingen siden 1980 er skitseret herunder og svarer til i gennemsnit en prisreduktion på 6 % pr. år
eller en halvering hvert 10-11 år.

I de seneste år ses den kendte tendens til prisstigninger p.g.a. af en voldsomt voksende marked, primært i
Tyskland og senest i Spanien, men de fleste eksperter forventer at det traditionelle prisfald vil blive
genoptaget sidst i 2007.

Der udarbejdes mange prognoser for solcelleteknologiens udvikling og forsøg på at forudsige, hvornår
solcelle produceret el er konkurrencedygtigt med konventionel el.

Dette vil naturligvis meget afhænge af en lang række forudsætninger, men en fremskrivning fortaget af
NREL i USA forekommer også realistisk for danske forhold, bortset fra at el-prisen i Danmark er ca. 3
gange højere end i eksemplet fra USA. Dette betyder at konkurrencedygtighed i Danmark– privat
økonomisk set – kan forventes opnået 2-3 år før eksemplet fra USA.




Eksemplet er opbygget på basis af følgende simple forudsætninger:

• Turn-Key system prisen for et solcelleanlæg vil være ca. det dobbelte af modulprisen.

• Prisudviklingen for moduler vil generelt følge den ovenfor skitserede udvikling.

• El-prisen (i Minnesota USA) er ca. 0,10 USD/kWh.

• El-prisen forventes at stige med 3 % mere end inflationsraten.

• Den almindelige rente er 3,5 % over inflationsraten.




                                                     - 14 -
• Èn watt installeret solcelleanlægskapacitet producerer per år knap 1 kWh.

• Et solcelleanlæg har en økonomisk levetid på 30 år.

• Efter 30 år er scrap-værdien lig med nul.

Under danske forhold forventes der således en privatøkonomisk acceptabel situation for mindre net-
tilsluttede solcelleanlæg på enfamiliehuse omkring 2012-13.
Sol-Ind projektet er gået ind i sin fase 2, hvor der påregnes etableret omkring 5 demonstrationshuse. Disse
huse forventes at stå færdige ultimo 2009, og vil således kunne fungere som en strømpil frem mod en
udvikling, hvor der ikke længere vil være behov for investeringstilskud til nettilsluttede solcelleanlæg på
enfamiliehuse.




1.6 International inspiration
På grund af den begrænsede udbredelse af BIPV i Danmark har der været et stort fokus på at indhente
international inspiration til udvikling af løsninger. Nedenfor præsenteres resultaterne heraf. Det er i
projektet tydeliggjort at mange lande er længere fremme end Danmark, men at der stadig er plads til nye
produkter da solcellebranchen primært fokuserer på standardprodukter og byggebranchen ikke for alvor
har adopteret solceller som en naturlig bygningsdel.


1.6.1. EU PVSEC 21 Dresden, 4.-8. september 2006
• Denne internationale solcellekonference blev afholdt relativt tidligt i Sol-Ind projektet, og blev kun besøgt
af visse af projektgruppens medlemmer. Hensigten med at besøge konferencen og den tilhørende
udstilling var primært at indsamle oplysninger om nye solcelleprodukter velegnede til Sol-Ind projektets
videre arbejde.

• Såvel konferencen som udstillingen bød på mange interessante BIPV produkter af interesse for projektet,
herunder komplette tag- og facadeløsninger samt fleksible tyndfilmsprodukter velegnede til industrielle




                                                     - 15 -
byggeprocesser og præfabrikerede byggeelementer. Der blev indsamlet et rigt udvalg af relevant materiale,
der senere er blevet distribueret til og diskuteret i projektgruppen.

• Tyndsfilmsprodukterne synes nu at have overvundet mange af deres tidligere svagheder, herunder
begrænset langtidsstabilitet og begrænset holdbarhed. Dette synes primært at være et resultat af det
løbende boom i det internationale solcellemarked, der har givet industrien gode afsætningsforhold, god
indtjening og dermed mulighed for at udvikle og investere i forbedrede fremstillingsmetoder og teknikker for
tyndfilmsprodukter.

• Der var desuden gode muligheder for at netværke med de danske interessenter, der besøgte messen,
herunder flere private virksomheder og netaktører.


1.6.2. EU PVSEC 22 Milano, 3-7 september 2007
• Denne internationale solcellekonference, den hidtil største EU PVSEC konference, rummede også en stor
udstilling. Ud over de mange solcellemoduler og - produkter viste udstillingen for første gang meget
produktionsudstyr til fremstilling af Silicium, celler og moduler. Solcellesektoren fremstår således som en
næsten moden sektor.

• Såvel konferencen som udstillingen bød på mange interessante BIPV produkter af interesse for projektet.
Projektgruppen fokuserede specielt på bygningsintegrerede løsninger og indsamlede flere interessante
brochurer vedrørende komplette tagløsninger, fleksible moduler samt tyndfilmsprodukter.

• Der var desuden rig mulighed for at netværke med de danske interessenter, der besøgte messen,
herunder flere private virksomheder og netaktører. Konferencen gav et tydeligt billede af en stigende dansk
interesse for solceller fra projektudvikling til produktion over politik til nye danske tiltag.

• Turen var desuden med til at give de nye solcelleinteressenter i projektgruppen en opfattelse af, hvor
meget der sker på den internationale scene og har medført et øget fokus på teknologien.

• Under posterpræsentationen var der stor international interesse for SOL-IND. Efter hjemkomsten er der
således fremsendt yderligere information om projektet til flere interessenter i Italien, Holland og Spanien,
herunder anlægsingeniører fra private virksomheder samt nationale organisationer.


1.6.3. Studietur til Japan, marts 2007
I dagene 14.-17. marts 2007 besøgte Peter Ahm (PA Energy A/S) Japan m.h.p. at indhente oplysninger om
BIPV og industrialiseret husbyggeri til SOL-IND projektet. Dette fordi Japan betragtes som det mest
avancerede land på dette felt.

Begrundelsen for studieturen kan kort summeres som:

• Japan har indtil 2007 udgjort verdens største marked for PV, primært BIPV.

• De fleste BIPV anlæg bliver solgt som en integreret del af nye præfabrikerede huse – langt de fleste
enfamiliehuse i Japan er præfabrikerede.




                                                   - 16 -
• Denne udvikling i Japan har i de sidste to årtier været drevet af tilskud fra det offentlige; tilskuddet blev
afviklet midt i 2006, og der har kun været begrænset fald i antal anlæg som følge heraf. Japan er således
det første kommercielle marked for BIPV i præfabrikerede huse.

• Årligt opsættes der omkring 60-70.000 BIPV anlæg i Japan.

• Der er to hovedleverandører af præfabrikerede huse: Sekisui Chemicals Housing and Misahwa Housing.
Sekisui sælger omkring 60.000 præfabrikerede huse årligt, heraf ca. halvdelen med integrerede solceller;
Misahwa sælger færre huse, men lidt dyrere og bedre præfabrikerede huse, næste alle med BIPV.

Der er derfor meget at lære omkring BIPV i præfabrikerede huse i Japan, hvor der bl.a. er indhentet viden
om:

• Hvordan støtteprogrammer kan etableres og virker inklusive information til kunderne (brugerne)

• Hvordan udviklingen har været frem mod et marked uden tilskud

• Hvad er det der sælger BIPV i Japan sammen med nye huse

• Hvordan BIPV integreres i præfabrikerede huse

• Hvad erfaringerne har været med BIPV (tekniske, økonomiske, kundefeedback osv.)?

• Nettilslutning af stort antal BIPV anlæg

• Størrelsen af BIPV anlæggene (valgmuligheder for kunderne)

• Monitorering af BIPV anlæggenes ydeevne; synliggørelse af BIPV produktionen

• Hvorledes præfabrikerede huse i Japan produceres og transporteres

• Markedsføring af BIPV i forbindelse med nye huse

• Finansiering af BIPV delen

• Hvorledes Sekisui og Misahwa ser på den fremtidige udvikling – mætning af markedet, nye markeder etc.

Udover til internt projektbrug skulle der også indsamles materiale til brug som inspiration for det
projektarbejde, der var planlagt for en række studerende ved Århus Arkitektskole. Resultatet af de
arkitektstuderendes arbejde er omtalt andet sted i nærværende rapport.

Følgende firmaer blev besøgt:

• MSK: førende producent af solcellemoduler og –løsninger til BIPV

• Se også:http://www.msk.ne.jp

• MISAWA Housing: en af Japans ledende leverandører af huse med BIPV
• Se også: http://www.misawa.co.jp/

• Sekisui Housing: Japans nok største leverandør af pre-fab huse med BIPV




                                                     - 17 -
Se også:
http://www.sekisuiheim.com/english/index.html
http://www.sekisuichemical.com/product/housing/index.html

• RTS Corp.: Japans ledende konsulentfirma indenfor PV og BIPV

• Se også: http://www.rts-pv.com

Det viste sig ikke at være muligt at besøge solcellerelevante regeringsfunktioner som NEDO og NEF (New
Energy Foundation) p.g.a. ekstraordinær travlhed her i forbindelse med forberedelse af afslutning på det
japanske finansår. Det kan dog anbefales at besøge hjemmesiderne (engelsk):

http://www.nedo.go.jp/english/activities/2_sinenergy/3/p02050e.html
http://www.nef.or.jp/english/index.html

Rapportering af Japan besøget omfattede:

• Nærværende notat

• Diverse filer fra MSK, MISAWA og Sekisui Housing i hver sin PDF fil

• Diverse trykt materiale fra MSK, MISAWA, Sekisui Housing og RTS Corporation

Såvel det elektroniske som det trykte materiale er distribueret til alle projektpartnere og er også anvendt
som baggrundsmateriale for de studerende ved Århus Arkitektskole. Selvom meget af det trykte materiale
primært er med japansk tekst er der i illustrationerne mange oplysninger både om fabrikationsprocesser i
præfabrikerede huse, BIPV og salgsargumenter, som Sol-Ind projektet har haft stor nytte af.
Resultaterne af studieturen til Japan er nærmere omtalt i bilag.


1.6.4. Studietur Freiburg-Zürich
SOL-IND modtog en invitation fra Solar City Copenhagen om deltagelse på en studietur vedr. solceller og
passivbyggeri. Mio Schrøder, Arkitektskolen Aarhus, samt Jacob Vestersager Engdal, EnergiMidt, deltog
på turen som repræsentanter for projektgruppen. Formålet med turen var at besøge flere solcelleanlæg
samt eksempler på passivbyggeri.

Netop på passivbyggeri anses lande som Schweiz og Tyskland som førende, ligesom solceller specielt i
Tyskland er meget udbredt – støttet af store offentlige tilskud. Turen gav desuden mulighed for at diskutere
erfaringer på tværs af projekterne som de enkelte projektdeltagere deltog i samt overveje nye projekter.
Afrejsen blev lettere forsinket grundet strejke i lufthavnen og forsinket bagage hvorfor enkelte af de
planlagte besøg blev aflyst.

Solceller
Under turen blev fremvist flere solcelleanlæg, der beviste den store udbredelse i Tyskland. Derudover
passerede vi flere større og mindre anlæg under besøget i Freiburg. Deltagerne fik et indblik i hvilke
muligheder der er i teknologien. Herunder hvor flere muligheder for at indtænke solceller i nyt og
eksisterende byggeri.

• Freiburg stadion har et større solcelleanlæg på taget af en overbygget tribune.




                                                    - 18 -
• Et større boligområde med 2 etagers byggeri i flere rækker havde solceller på alle tage og udhæng.

• Der blev aflagt et besøg på Solar Fabriks produktionslokaler, hvor det gennemtænkte byggeri blev
præsenteret med fokus på glasforhallen der fungerer som akkumulator for varme og isolator mod kulden på
den sydvendte facade. Facaden har desuden et større solcelleanlæg integreret som solafskærmning samt
almindelig beklædning.

• Foredrag om de energimæssige tiltag i Solar Region Freiburg med specielt fokus på solceller og
lokalområdet sat i forhold til et internationalt perspektiv.

• Middag med den danske solcelleforsker, Kristian O. Sylvester-Hvid, der fortalt om Frauenhofer Institut fur
Solare Energi Systeme samt hans forskning.

Passivbyggeri
Turen bekræftede hvor langt fremme Schweiz og Tyskland er med passivbyggeri i forhold til Danmark. Der
blev besøgt følgende byggerier:

• En etagebygning midt i Zürich – sammenbygget med de ved siden af liggende byggerier var blandt andet
efterisoleret på ydersiden af bygningen og et tydeligt eksempel på at også ældre byggerier kan opdateres
til et bedre energibehov. (Rundvisning af arkitekt Karl Viridén, fra arkitektfirmaet Viridén og Partner. Mobil:
0041 76 383 29 61, www.viriden-partner.ch)




• En 0-energi kontorbygning der fungerede som hovedkontor for en større international restaurantkæde i
Kemptthal. Bygningen har flere miljøvenlige tiltag blandt andet solceller og vindueselementer der kan
optage og afgive varme. Der er desuden fokuseret på ubehandlede byggematerialer i form af træ og beton
elementer både til yderbeklædning, indvendige mure samt møblement. Også planter og vand indgår som
en naturlig del af reguleringen af indeklimaet midt i kontorerne.




                                                     - 19 -
• Sunny Woods, et passivhus med solceller og solvarme med rundvisning fra arkitektfirmaet bag projektet,
Büro für Architektur i Zürich. (Büro für Architektur, Regensdorferstrasse 15, CH-8049 Zürich, Tel. +41 44
342 40 20, www.kaempfen.com)




                                                  - 20 -
2. Analyse
Som opstart på analysearbejdet forud for projektets udviklingsforløb, tilrettelagde Arkitektskolen Aarhus en
Idégenereringsdag for alle projektets parter, hvor fokus af relevante designrelaterede problematikker skulle
konkretiseres. Idé-genereringsdagen stillede skarpt på de muligheder og begrænsninger der ud fra en
produkt-modningsproces er i temaet om solceller integreret i industrielt fremstillet boligbyggeri.

Diskussionen på idé-genereringsdagen tog udgangspunkt i et scenario, hvor boliger fabriksfremstilles som
rumstore enheder, for derefter at blive leveret som færdige moduler til byggegrunden. Målet med
diskussionen var at få opstillet potentialer og begrænsninger i forhold til at indpasse solcelleteknologier i
forbindelse med fremstillingen af volumenelementer.

Idéen var at få lagt nye vinkler på bordet. Idéer til hvad der kan igangsætte udviklingen og få tydeliggjort
hvad der evt. kan virke som forhindringer i designprocessen.

Der blev i diskussionen lagt vægt på, at der kan være store økonomiske fordele ved at bygningsintegrere
solcellemoduler i husenes byggekomponenter. Gennem præfabrikation kan der spares på udgifter til
eftermontering. Hvis solcelle modulerne indgår direkte i boligens klimaskærm, kan denne designes og
dimensioneres herefter; og hvis solcellerne fra starten tænkes som en funktionel del af husets konstruktion,
kan der allerede i den indledende udformning af boligen designes løsninger, hvor solcellerne er en del af
boligens samlede energiprofil.

Den industrielt fremstillede bolig med integrerede solceller kan ideelt tænkes som intelligent, bægerdygtigt,
brugertilpasset, og energiforsynende.

På minus siden, eller på listen over hvilke begrænsninger der ligger i problemfeltet, blev forhold som øget
skrøbelighed ved transport og æstetisk ensretning diskuteret.




                                                    - 21 -
Med udgangspunkt i de opstillede nøgleord fra idé-genereringsdagen, blev der opstillet en række
spørgsmål til definering af den kommende designopgaves fokusområder og den læringsmæssige strategi.
De centrale punkter for videre arbejde med problemfeltet er at få undersøgt nye innovative byggekoncepter
og bygningskomponenter, der på afgørende måde teknisk, æstetisk og funktionelt vil kunne understøtte en
bygningsintegration af solceller i fremtidens fabriksfremstillede boligbyggeri.


2.1 Konkurrencen
Med udgangspunkt i den indledende analyse af den designmæssige udfordring, blev der udskrevet en
idekonkurrence for design- og arkitektstuderende ved arkitektskolerne i Århus og København.
Konkurrencen blev tilrettelagt således at der kunne opstilles en meget målrettet problemformulering, for
derved at gøre det muligt for projektgruppen at gå i direkte dialog med de studerende der fandt
problemstillingen særlig interessant.

Designopgaven bestod i at give forslag til en kompakt bolig-enhed opbygget af præfabrikerede ele-
menter/moduler, med nye måder at integrerer solceller i præfabrikeret boligbyggeri. Specielt skulle
designopgaven besvare følgende udfordringer, baseret på en tanke om sammenkobling af både tekniske,
æstetiske og funktionelle parametre.

• Byggekomponenten/-erne skal kunne tilføre boligen kvaliteter udover at producere el

• Byggekomponenten/-erne skal kunne fungere som klimaskærm, og derved lade solcellerne indgå som en
integreret del af facade- og eller tagbeklædningen

• Solcellerne i byggekomponenten/-erne skal kunne indgå som element til dagslysstyring, herunder
muligheden for at lade solcellerne skærme for, og/eller filtrere, mængden af direkte sollys i boligen.

• Samspillet mellem solcellerne og byggekomponenten/-erne skal styrke boligens æstetiske helhedsudtryk.
Opgaven blev ikke bundet af en specifik byggegrund eller et fast defineret rum-program, da det var den
arkitektoniske udformning og funktionalitet af byggekomponenterne der var opgavens centrale fokus.

For at styre design-processen blev følgende guidelines fastlagt:

• Boligen kan opføres i dansk klima.

• Boligen skal indeholde zoner til funktionerne: spise, sove, arbejde, bade.

• Boligen skal anlægges i to etager.

• Boligen skal bestå af enten 2, 3 eller 4 volumenmoduler, hvert volumenmodel er dimensioneret som en
40 fod High-cube container (L 12,0 m. x B 2,4 m. x H 2,9 m.)

• Det samlede bolig areal må maksimalt udgøre 100 m2.

• Boligen skal kunne indgå i en rækkehusbebyggelse.

• Boligen skal opføres som præfabrikeret byggeri, og det skal sandsynliggøres, at boligens volumen-
moduler kan transporteres uhindret til byggepladsen.




                                                     - 22 -
Konkurrencen blev udskrevet med en forudgående prækvalifikation hvor interesserede studerende kunne
tilmelde sig i grupper, for derefter at blive indbudt til en temadag, hvor selve opgaven blev præsenteret, og
sat i perspektiv med indlæg fra projektgruppens deltagere. Efterfølgende fik de studerende mulighed for at
spørge yderligere ind til problemfeltet.

Hver gruppe fik på temadagen udleveret et konkurrence-kit, med materialeprøver og inspirationskatalog til
igangsætning og udfordring af ideerne hos de medvirkende grupper. Konkurrenceperioden forløb over 30
dage, med en indledende ’open source’ spørgerunde, hvor de konkurrerende grupper kunne stille
yderligere spørgsmål til projektgruppen.

Efterfølgende blev de afleverede forslag bedømt med udgangspunkt i følgende designkriterier:

• Forslagets originale hovedidé

• Byggekomponentens evne til at tilføre boligen kvaliteter udover at producere el

• Byggekomponentens overbevisende arkitektoniske form og udtryk

• Mulighed for praktisk udførelse, under hensyntagen til den industrielle fremstillingsmetode.

På baggrund af de indleverede resultater fra idé-konkurrencen blev to idé-koncepter udvalgt, der hver især
indeholdte særlige interessante løsninger til nye måder, at tænke solceller som en integreret del af et
industrielt byggekoncept.




                                                    - 23 -
2.2 Demonstration
Efter bedømmelsen af konkurrencen indgik projektgruppen et samarbejde med 4 udvalgte studerende fra
idé-konkurrencen for sammen med dem at videreudvikle og ’tweake’ de mest relevante og realistiske
elementer fra idé-koncepterne.

Gennem forløbet blev der afholdt seks designmøder, hvor de studerende arbejdede videre med justeringer
og tilpasninger i forhold til ændringsforslag fra projektgruppen. En ekstern arkitekt fra tegnestuen World
Lab Architecture blev koblet på demonstrationsforløbet som designkonsulent og tovholder på
designforløbet med de deltagende studerende.

Målet for demonstrationsforløbet var at oversætte og klargøre idé-koncepterne således, at de kunne indgå i
det videre forløb; rettet mod at få afprøvet ideerne i 1:1 i forhold til boligbyggeri. Dette under hensyntagen
til implementering i et højt industrialiseret byggeri.




2.3 Prototyping
Med udgangspunkt i de videreudviklede idé-koncepter, blev firmaet Århus Modelteknik (ÅRHUS
MODELTEKNIK A/S, Mølgegårdsvej 19-21, 8520 Lystrup) inddraget som rådgiver, som en sikring for at
fremstilling af prototyperne og skalamodeller kunne ske under benyttelse af højt industrielle processer.
Det udarbejdede materiale fra ’prototyping’ fasen, består af to skalamodeller i målestok 1:10 og to udsnit af
fuld-skalamodeller i målestok 1:1.




                                                    - 24 -
2.3.1. Solcelle-Gadget
Modellen af Solcelle-Gadget illustrerer et system af præfabrikerede facade-komponenter til brug ved
indbygning i industrielt fremstillede boliger.

Skalamodellen består af en modul-inddelt let ydervægskonstruktion, opdelt i 7 byggekomponenter, og
udviklet på basis af følgende parametre:

• Solcelle paneler anvendes som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning.

• Solcelleteknologien anvendes som el-generering og drivkraft til funktioner indbygget i facade/væg-
elementet, herunder: Eksteriør LED-skærm; køleskab/boks til modtagelse af netindkøb; interiør LED-
lysvæg; tyverialarm m. dørkode og interiør køleskab/boks.




Det er tanken bag forslaget at ydervægskonstruktionen på den enkelte bolig indeholder Solcelle-Gadgets
som leveres indbygget i den præfabrikerede bolig. Facaden kan konfigureres forskelligt fra bolig til bolig, alt
afhængig af boligens udformning og økonomiske ramme.

Ud fra et kommercielt synspunkt virker løsningen som en farbar vej, og det vurderes at denne tilgang i nær
fremtid er både realistisk og tilgængelig.


2.3.2. Solcelle-Facade
Modellen af Solcelle-Facaden illustrerer udformningen af en skråtstillet solcelle-facade, hvor hele boligens
sydvendte front består af hhv. åbne vinduespartier og lukkede felter med solcellemoduler.

Skalamodellen består af en kompakt bolig tilrettelagt som en del af en rækkehusbebyggelse. Boligen
indeholder to etager, hvor tagetagen er tænkt udnyttet i fuld højde. Solcelle-Facaden der dækker boligens
sydvendte front er konfigureret ud fra følgende parametre:




                                                     - 25 -
• Solcellepaneler anvendes som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning.

• Konfigurationen af facaden - åbnede/lukkede partier - sker under hensyntagen til behov for dagslys i
forhold til rum-program.




Ideen bag forslaget om den skråtstillede solcelle-facade er at bearbejde en traditionel glasfacade på en
arkitektonisk interessant måde, for der igennem at skabe balance mellem de muligheder der er ved en
højtindustrialiseret byggeproces, og tilvejebringelsen af et energioptimerede byggekomponent.


2.3.3. Udsnitsmodel - Solcelle-Gadget & Solcelle-Facade
I tillæg til de to skalamodeller af hhv. Solcelle-Gadget og Solcelle-facade, er der fremstillet to udsnits-
modeller i målestok 1:1.

Fuldskala udsnitsmodellerne er fremstillet med henblik på at illustrere hvorledes solcellepaneler anvendes
som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning.

Begge udsnitsmodeller er opbygget som en let ydervægskonstruktion, hvor solcellepanelet indgår som en
integreret del af det præfabrikerede bygningskomponenten. Opbygningen muliggør at facadekomponenten
kan indgå både som præfabrikerede vægelementer og i færdigfremstillede volumenelementer.
I de to udsnitsmodeller anvendes der hhv. traditionelle silicium paneler og tyndfilmsmoduler. Solcellerne
monteres som facadebeklædning/klimaskærm og kobles til ’inverter’ og ’controller’ indbygget i selve
facadekomponenten. På komponentens interiørside monteres en ’remote’ med display placeret i
fodliste/sokkelpanel.




                                                   - 26 -
3. Formidling
Projektgruppen har gennem projektperioden haft stor fokus på formidling af resultaterne både nationalt og
internationalt. Projektet er blandt andet fremlagt for offentligheden på følgende måde:


3.1 Omtale
• SOL-IND er omtalt i helsidesartikel i Ingeniøren

• SOL-IND blev inviteret til at præsentere projektet på EU PVSEC konferencen i Milano. Se mere herom
andetsteds i rapporten.

• SOL-IND er omtalt i Skanskas nationale medarbejderblad

• SOL-IND er omtalt i Skanskas internationale medarbejderblad

• SOL-IND er omtalt i IEA PVPS Annual Report 2007



3.2 Løbende præsentation
• Der er fremstillet 4 prototyper som dels vil blive brugt i skiftende udstillinger hos projektpartnerne og del vil
kunne lånes ud i forbindelse med temaudstillinger.

• Der er produceret Pull-ups med billeder og information om SOL-IND som dels kan opstilles i forbindelse
med prototyperne og dels fungere som en mindre selvstændig udstilling.

• Der er indkøbt elektroniske billedrammer, hvortil der er udviklet en levende præsentation med billeder og
information om SOL-IND som dels kan opstilles i forbindelse med prototyperne og dels fungere som en
mindre selvstændig udstilling.




                                                       - 27 -

More Related Content

Viewers also liked

Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatch
Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatchHuawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatch
Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatchIPMAX s.r.l.
 
Internet marketing startegy for Nike
Internet marketing startegy for NikeInternet marketing startegy for Nike
Internet marketing startegy for NikeAndrew Olsen
 
Basel II self assessment
Basel II self assessmentBasel II self assessment
Basel II self assessmentSohail_farooq
 
Marketing online shopping - consumer’s perception on online shopping
Marketing   online shopping - consumer’s perception on online shoppingMarketing   online shopping - consumer’s perception on online shopping
Marketing online shopping - consumer’s perception on online shoppingRadhe Jha
 

Viewers also liked (7)

The Three Pillars of FATCA
The Three Pillars of FATCAThe Three Pillars of FATCA
The Three Pillars of FATCA
 
Moscow 10 december 2013
Moscow 10 december 2013Moscow 10 december 2013
Moscow 10 december 2013
 
039 The Whole
039 The Whole039 The Whole
039 The Whole
 
Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatch
Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatchHuawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatch
Huawei ARG3 Router How To - Troubleshooting OSPF: Netmask mismatch
 
Internet marketing startegy for Nike
Internet marketing startegy for NikeInternet marketing startegy for Nike
Internet marketing startegy for Nike
 
Basel II self assessment
Basel II self assessmentBasel II self assessment
Basel II self assessment
 
Marketing online shopping - consumer’s perception on online shopping
Marketing   online shopping - consumer’s perception on online shoppingMarketing   online shopping - consumer’s perception on online shopping
Marketing online shopping - consumer’s perception on online shopping
 

Similar to SOL-IND

Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010
Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010
Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010René Larsen
 
3 artikler til okologisk byggeri oktober 2018
3 artikler til okologisk byggeri oktober 20183 artikler til okologisk byggeri oktober 2018
3 artikler til okologisk byggeri oktober 2018JettieNielsen
 
En Klimaklar SMV - Elektro-Isola
En Klimaklar SMV - Elektro-IsolaEn Klimaklar SMV - Elektro-Isola
En Klimaklar SMV - Elektro-IsolaPlastindustrien
 
Flow og organisering i byggebranchen
Flow og organisering i byggebranchenFlow og organisering i byggebranchen
Flow og organisering i byggebranchenJacob Nicolai Olsen
 
JesperWolff_CV_2015_UK_3p
JesperWolff_CV_2015_UK_3pJesperWolff_CV_2015_UK_3p
JesperWolff_CV_2015_UK_3pJesper Wolff
 
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...Plastindustrien
 
Arkitekturbilleder.dk j.boye aarhus 2012
Arkitekturbilleder.dk   j.boye aarhus 2012Arkitekturbilleder.dk   j.boye aarhus 2012
Arkitekturbilleder.dk j.boye aarhus 2012Daniel Gunnarsson
 
Passivhus nordvest stiftende generalforsamling
Passivhus nordvest stiftende generalforsamlingPassivhus nordvest stiftende generalforsamling
Passivhus nordvest stiftende generalforsamlingBertel Bolt-Jørgensen
 
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgave
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgaveFugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgave
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgaveHenrik Pedersen
 
Grønne Aalborg Kaserner Folder
Grønne Aalborg Kaserner FolderGrønne Aalborg Kaserner Folder
Grønne Aalborg Kaserner FolderSteen Jensen
 
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.PawHS80
 
Innovationsagentordningen præsentation 30 august esbjerg
Innovationsagentordningen  præsentation 30 august esbjergInnovationsagentordningen  præsentation 30 august esbjerg
Innovationsagentordningen præsentation 30 august esbjergknudhh
 
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptx
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptxOverordnet præsentation 03.11.2022.pptx
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptxLiseLotteSKallese
 
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessen
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessenPræsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessen
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessenMads_Dahl
 
Præsentation af kandidatspeciale
Præsentation af kandidatspecialePræsentation af kandidatspeciale
Præsentation af kandidatspecialeMartin_pedersen
 
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16Marie Conradi
 

Similar to SOL-IND (20)

Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010
Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010
Præsentation for LO delegation der besøgte DDD2010
 
3 artikler til okologisk byggeri oktober 2018
3 artikler til okologisk byggeri oktober 20183 artikler til okologisk byggeri oktober 2018
3 artikler til okologisk byggeri oktober 2018
 
LED - En Honningfælde?
LED - En Honningfælde?LED - En Honningfælde?
LED - En Honningfælde?
 
En Klimaklar SMV - Elektro-Isola
En Klimaklar SMV - Elektro-IsolaEn Klimaklar SMV - Elektro-Isola
En Klimaklar SMV - Elektro-Isola
 
Flow og organisering i byggebranchen
Flow og organisering i byggebranchenFlow og organisering i byggebranchen
Flow og organisering i byggebranchen
 
JesperWolff_CV_2015_UK_3p
JesperWolff_CV_2015_UK_3pJesperWolff_CV_2015_UK_3p
JesperWolff_CV_2015_UK_3p
 
Bæredygtighed og intelligente bygninger af Rene Aaholm, COWI
Bæredygtighed og intelligente bygninger af Rene Aaholm, COWIBæredygtighed og intelligente bygninger af Rene Aaholm, COWI
Bæredygtighed og intelligente bygninger af Rene Aaholm, COWI
 
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...
En klimaklar SMV er en konkurrencedygtig SMV - Jacob Kjeldsen, chef for DI Fr...
 
Arkitekturbilleder.dk j.boye aarhus 2012
Arkitekturbilleder.dk   j.boye aarhus 2012Arkitekturbilleder.dk   j.boye aarhus 2012
Arkitekturbilleder.dk j.boye aarhus 2012
 
7 well-mate
7 well-mate7 well-mate
7 well-mate
 
Passivhus nordvest stiftende generalforsamling
Passivhus nordvest stiftende generalforsamlingPassivhus nordvest stiftende generalforsamling
Passivhus nordvest stiftende generalforsamling
 
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgave
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgaveFugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgave
Fugt i boksmoduler - fugt under terræn - rettet udgave
 
Grønne Aalborg Kaserner Folder
Grønne Aalborg Kaserner FolderGrønne Aalborg Kaserner Folder
Grønne Aalborg Kaserner Folder
 
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.
4. semesterprojekt - Bygningsingeniør - Konstruktion - Dec. 2013.
 
Innovationsagentordningen præsentation 30 august esbjerg
Innovationsagentordningen  præsentation 30 august esbjergInnovationsagentordningen  præsentation 30 august esbjerg
Innovationsagentordningen præsentation 30 august esbjerg
 
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptx
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptxOverordnet præsentation 03.11.2022.pptx
Overordnet præsentation 03.11.2022.pptx
 
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessen
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessenPræsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessen
Præsentation af Kandidatspeciale, Nyindustrialisering af byggeprocessen
 
Præsentation af kandidatspeciale
Præsentation af kandidatspecialePræsentation af kandidatspeciale
Præsentation af kandidatspeciale
 
CURRICULUM VITAE_2015_DK
CURRICULUM VITAE_2015_DKCURRICULUM VITAE_2015_DK
CURRICULUM VITAE_2015_DK
 
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16
KlimaZirkus-Building Workshop 21-11-16
 

SOL-IND

  • 1.
  • 2. I. Projektinformation Projekttitel EFP06 - Solceller integreret i industrielt byggeri (SOL-IND) Engelsk titel Photovoltaic integrated in an industrialised building process Projektperiode 1. januar 2006 – 31. marts 2008 Energistyrelsen Journalnr. 33032-0047 (SOL-IND) har modtaget kr. 1,3 millioner i støtte fra Energistyrelsen gennem EFP-puljen. Yderligere information Henvendelse om projektet kan ske til projektleder Projektleder EnergiMidt A/S, Tietgensvej 2-4, 8600 Silkeborg, Tlf. 70 15 15 60, e-mail: info@energimidt.dk Projektleder: Kenn H. B. Frederiksen, e-mail: kef@energimidt.dk Jacob Vestersager Engdal, jla@energimidt.dk Projektpartnere Skanska Bolig A/S, Jan Christensen, e-mail: jan.christensen@skanska.dk Arkitektskolen Aarhus, Mio Schrøder, e-mail: mio@wla.dk PA Energy A/S, Peter Ahm, e-mail: ahm@paenergy.dk -2-
  • 3. II. Indholdsfortegnelse I. Projektinformation 2 II. Indholdsfortegnelse 3 III. Indledning 4 IV. English resume 5 V. Projektforløb 6 1. Videnindhentning 6 1.1 Solcellernes muligheder i det industrialiserede byggeri 6 1.2 Solcellers indvirkning på Energirammen 8 1.3 Kundeundersøgelse 9 1.3.1. Grundlæggende informationer om deltagerne i undersøgelsen 9 1.3.2. Spørgsmål fra kundeundersøgelsen 10 1.4 Solcelletyper undersøgt i projektet 11 1.4.1. Overblik over solcelle tyndfilms producenter og -teknologier 13 1.5 Fremtidsperspektiver – solcelleteknologi 14 1.6 International inspiration 15 1.6.1. EU PVSEC 21 Dresden, 4.-8. september 2006 15 1.6.2. EU PVSEC 22 Milano, 3.-7. september 2007 16 1.6.3. Studietur til Japan, marts 2007 16 1.6.4. Studietur Freiburg-Zürich 18 2. Analyse 21 2.1 Konkurrencen 22 2.2 Demonstration 24 2.3 Prototyping 24 2.3.1. Solcelle-Gadget 25 2.3.2. Solcelle-Facade 25 2.3.3. Udsnitsmodel - Solcelle-Gadget & Solcelle-Facade 26 3. Formidling 27 3.1 Omtale 27 3.2 Løbende præsentation 27 -3-
  • 4. III. Indledning Formålet med projektet EFP06 - Solceller integreret i industrielt byggeri (SOL-IND) har været at undersøge mulighederne for solceller i en industrialiseret byggeproces. Projektet er et udviklings- og udredningsprojekt med udgangspunkt i videnindhentning om mulighederne med solceller i forbindelse med konkrete byggeprojekter i Skanska Boligs portefølje, herunder BoKlok konceptet der er udviklet i samarbejde med IKEA. I projektet er gennemført en workshop for arkitektstuderende der er mundet ud i konkrete koncepter. Koncepterne er præsenteret nationalt for pressen samt efter invitation på den verdens største solcelle konference samt produceret prototyper og andet præsentationsmateriale. Projektet har været opdelt i følgende 3 faser. Rapporten er opbygget med en gennemgang af disse faser. 1. Videnindhentning, udredning og kortlægning 2. Analyse, udvikling og evaluering; workshop for arkitektstuderende 3. Formidling og demonstration af resultater Hovedresultaterne er: • Projektet har resulteret i en øget viden om muligheder med solceller i industrialiseret boligbyggeri. • Der er fremkommet og videreudviklet en række koncepter for indpasning af solceller i projekteringsfasen af industrialiseret boligbyggeri. • Der er produceret prototyper af flere koncepter samt øvrigt præsentationsmateriale Projektet forsætter i SOL-IND2 der har til formål at forberede og gennemføre integrering af solceller i en industrialiseret byggeproces. EFP-puljen har i 2008 bevilliget penge til at forberede byggeriet. -4-
  • 5. IV. English resume The purpose of the project, EFP06 – Photovoltaics integrated in an industrialised building process (SOL- IND), has been to examine the possibilities for PV (photovoltaics) in an industrialized building process. The project is an information gathering and development project with basis in knowledge about the possibilities for PV in relation to specific housing projects in Skanska Bolig A/S, including BoKlok, developed in cooperation with IKEA. During the project a workshop with participating architectural students has been carried through resulting in detailed concepts. The concepts have in general terms been introduced nationally to the press and were invited to a poster presentation at the world’s largest PV conference. In addition to this, a number of prototypes are produced together with other presentation material. The projects has been divided into three phases. The report is divided into these three phases. 1. Knowledge gathering and unravelling 2. Analysis, development and evaluation, workshop for students. 3. Promotion and demonstration of results The main results are: • The project has resulted in increased knowledge about the possibilities with photovoltaics in industrialized building processes. • A number of concepts have been developed to fit PV in the project phase of an industrialized building process. • The most promising concepts has been demonstrated as prototypes in different scale together with other presentation materials The project continues in SOL-IND2, with the purpose to prepare and carry out an integration of a PV system in an industrialized building process. A subsidy is granted in 2008 from the EFP to prepare the construction. -5-
  • 6. V. Projektforløb I projektet har været følgende hovedaktiviteter. September, 2006 Idégenereringsdag September, 2006 PVSEC 21, Dresden. Videnindhentning på messe. April, 2007 Studietur til Zürich og Freiburg Marts, 2007 Besøg i Japan September, 2007 PVSEC 22, Milano. Præsentation af projekt på konference samt videnindhentning på messe. August - november, 2007 Kundeundersøgelse Januar, 2008 Prototyper færdiggjort 1. Videnindhentning Videnindhentningen i SOL-IND projektet har bevæget sig i flere retninger. Der er dels hentet inspiration fra udlandet med udgangspunkt i industrialiseret byggeri og dels de nye krav der er opstillet i Energirammerne. Derudover er der gennemført og indsamlet undersøgelser om kunderne samt foretaget en vurdering af de solcelletyper der findes på markedet og egner sig til industrialiseret byggeri. 1.1 Solcellernes muligheder i det industrialiserede byggeri Med den udvikling der foregår inden for både solcelleteknologien og industrialiseringen af byggeriet er der ingen tvivl om, at der er store muligheder for en indpasning og udbygning af dette anvendelsesområde i fremtiden. Solcellerne bliver mere og mere fleksible, fås i mange farver samt transparente og kan derfor indpasses i byggeriet på mange nye og spændende måder både konstruktionsmæssigt, æstetisk og arkitektonisk. Solcellerne kan sågar erstatte større bygningsdele i traditionelle tag- eller facadepartier. I Danmark er der gennem de sidste 10 år opført en række projekter, hvor der har været afprøvet mulighederne for BIPV. Primært i mindre skala og ikke udelukkende med fokus på, at det skulle være i forbindelse med industrialiseret byggeri. Af disse projekter kan bl.a. nævnes tagbeklædning på Amager Hospital (skifer med pålimede silicium- celler), Solcellehuset i Hedensted (paneler integreret i skifertaget samt solcelleskodder), Store Hus i -6-
  • 7. Avedøre Stationsby (en vision med både tag- og integrerede facadepaneler), en ladebygning i Gørlev (tyndfilm klæbet på tagplader), Forsøgshuset i Valby (udstillingshus som nu står ved Damhussøen), VELUX (rammesystemer til integrering af solcellemoduler) og mange flere. Udviklingen (eller standardiseringen) i den industrialiserede byggeproces i Danmark er i store træk startet med etableringen af Industrinetværket (www.industrinetvaerk.dk) der blev etableret af Teknologisk Institut i 2005 og ”opdateret” i 2007 med etableringen af Center for nyindustrialisering på Teknologisk Institut. Tidligere har bl.a. ”Projekt Hus” som var et projekt under Erhvervs- og Byggestyrelsen set på mulighederne for at ændre fremstillingsprocessen fra at være byggepladsorienteret til at være mere industrielt orienteret. Der blev under dette projekt også opført forsøgsbyggerier inden projektet blev nedlagt i 2002. Også Det Digitale Byggeri har taget fat på standardiseringen via elektronisk dataudveksling, men der mangler stadig det afgørende gennembrud inden for dette i Danmark. Allerede i dag kendes mange former for industrialiserede byggeprocesser, men det foregår stadigvæk kun i mindre målestok. I runde tal foregår 75 % af industrialiseret byggeri på fabrik, mens de sidst 25 % foregår på byggepladsen. Jordarbejder og arbejder med forsyningsledninger i jorden foretages af gode grunde på byggepladsen, men selv fundamentsløsninger kan i dag i store træk udføres præfabrikeret og monteres på byggepladsen. Bygningen over terræn kan stort set produceres industrielt med naturlige begrænsninger i størrelse og højde. Af bygningsdele, udover planelementer (hele vægelementer i træ eller beton) og volumenelementer, der i dag anvendes i stor grad i den industrialiserede proces er bl.a. badekabiner, betonelementer (vægge, dæk, søjler, bjælker) og tagkassetter, men mulighederne er mange flere. Der er ingen tvivl om at vi i fremtiden vil se en endnu højere grad af industrialisering inden for byggeriet, som måske også kan bringe byggeriet ud af den stagnation, som det befinder sig i for nærværende. En masse af de problemer der opstår i byggeriet i disse år kan stort set undgås ved indførelse af en større grad af industrialisering. Ved at udføre processerne inden døre i store haller kan fugt- og vandskader undgås og arbejdet står ikke stille på grund af vejrlig. Kvaliteten på slutproduktet vil være højere og antallet af fejl og mangler vil være minimeret ved overdragelse til slutbrugeren. Større og bedre inddragelse af IT-systemer i processen vil også fremme industrialiseringen. Derfor vil der også med fordel kunne inddrages større del af ”tilpasning” i byggeriet med bl.a. solceller i form af mono- eller polykrystallinske solcellemoduler eller tyndfilmsmoduler. Kan disse indarbejdes meget tidligt i projektfasen i en industrialiseret byggeproces vil man kunne minimere fejl, generelt byggesjusk og ikke mindst undgå forsinkelser grundet vejrforhold. Netop vejrforhold er solceller særligt udsat for, da arbejdet udføres på eksisterede tag eller kræver tørre forhold i forbindelse med tætning omkring mere integrerede løsninger, hvorfor omkostningerne til at etablere solcelleanlæg vil kunne reduceres væsentligt i en industrialiseret byggeproces Solcelleteknologien som vi allerede kender den i dag er særdeles velegnet til bygningsintegration, da den kan tilpasses til de enkelte projekter, den er forholdsvis vedligeholdelsesfri og nem at installere. Vi har i -7-
  • 8. dette projektforløb også kort berørt muligheden for at anvende solcellen som egentlig bygningsdel/klimaskærm til erstatning for ex. facadebeklædning. Detaljerne skal bearbejdes, men mulighederne foreligger inden for den nærmeste fremtid. Økonomisk er der heller ikke grund til bekymring da en sådan løsning på kort sigt ville kunne måle sig mod løsninger med ex. natursten. Specielt i Japan har man gennem de sidste mange år set en stor udbredelse af integreringen mellem den industrialiserede byggeproces og BIPV, som først forventes at ramme Danmark for alvor om 10-15 år, når pris, udbud og efterspørgsel hænger bedre sammen end hvad tilfældet er i dag. Som situationen ser ud i byggebranchen og på boligmarkedet i dag med faldende salgspriser og stigende materialepriser er der ingen tvivl om at en større grad af industrialisering er den fælles vej frem og med stigende fokus på ”grønne initiativer” og stramninger i lovgivningen vedrørende energiforbruget i boligerne i Danmark kan integrering af solceller blive mere og mere udbredt på sigt, da de rent æstetisk kan give et flot projekt og samtidig hjælpe positivt på energirammen for boligen. Solceller/BIPV må derfor anses at blive en naturlig del af den fremtidige byggeproces og man kan forestille sig at en del byggekomponenter i fremtiden vil være ”født” med integrerede solceller. 1.2 Solcellers indvirkning på Energirammen I foråret 2006 blev der opsat krav til Energirammen som omfatter bygningens samlede behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling og varmt brugsvand. I forbindelse med de nye regler for bygningers energiforbrug er kravene øget. Derudover er der fastsat 2 lavenergiklasser, hvor kravene er skærpet til henholdsvis 75 % og 50 % af det nuværende niveau. Elektricitet spiller på grund af pris og forureningsgrad i større grad ind på Energirammen end energi til varme og tæller derfor også ekstra. Derfor regnes såvel el-forbrug som el-produktion 2,5 gange niveauet for energi til varme. Et solcelleanlæg har derfor en relativ stor indvirkning på en Energiramme for enfamiliehuse og bliver som følge deraf et alternativ til mindre effektive løsninger som ekstra isolering i en højisoleret ydervæg eller solvarme i et hus, der er tilkoblet fjernvarme eller er udstyret med en effektiv varmepumpe. Derudover er de meget lave omkostninger ved vedligeholdelse på solceller og de få tekniske installationer med til at gøre anlægget attraktivt for bygherrer. Solceller kan desuden anskues som en bod for høje krav til byggeri. Hvis man ønsker et større vin- duesareal eller tyndere ydervægge end Energirammen tillader, kan man investere i et solcelleanlæg for at få byggetilladelsen i hus. Investeringen skal derved sammenholdes med de ekstra kvadratmeter der opnås ved tyndere ydervægge, et arkitektonisk udtryk eller øget velvære ved mere lys fra et øget vinduesareal. Især et større vinduesareal kan blive straffet hårdt i energirammen, da her kan opstå krav til el-køling der ligesom solceller tæller 2,5 gange i energirammeberegningen, dog med modsat fortegn. -8-
  • 9. 1.3 Kundeundersøgelse Sideløbende med projektet gennemførte Skanska Bolig opførelsen af 39 BoKlok rækkehuse i Måløv ved Ballerup. De 39 beboere blev inviteret til at deltage i en kundeundersøgelse som også indeholdt spørgsmål omkring solceller og alternativ energi. Boligprojektet var ikke en del af dette projekt og er ikke opført med nogen form for solcelleanlæg eller anden form for alternativ energiløsning. Tidligere undersøgelser har vist, at selv om der er tryghed for afregningen af den el som anlæggene producerer, er det stadigvæk en stor beslutning, hvorvidt man skal investere i et anlæg grundet til- bagebetalingstiden på anlægget. Det skal set fra forbrugerens side gerne være muligt inden for en overskuelig årrække at tjene inve- steringen hjem igen. Sol1000 sekretariatets erfaring viser, at grænsen for en acceptabel tilbagebetalingstid (simpel tilba- gebetalingstid) er 20-25 år. Andre projekter som Solby og Sol300 opererede med tilbagebetalingstider på omkring 10 år, men blev også skabt på et forholdsvist stort tilskud på anlæg til disse projekter. Ved kundeundersøgelsen i Måløv kunne man konstatere følgende som beskrevet herunder. Under- søgelsen fandt sted ved telefoninterview i perioden fra august til november 2007. 1.3.1. Grundlæggende informationer om deltagerne i undersøgelsen Af de 39 familier i projektet i Måløv deltog 32 i undersøgelsen svarende til 82 %. Af disse var 50 % mænd og 50 % kvinder. 69 % af de adspurgte var i alderen 24-35 år, 19 % i alderen 36-45 år og 12 % i alderen 46-54 år. 8 % af de adspurgte har en lang videregående uddannelse, 69 % en mellemlang videregående uddannelse og 19 % en gymnasium/HF uddannelse. De sidste 4 % går under kategorien ”andet”. 54 % er 2 voksne og flere børn i husstanden, 27 % er 2 voksne og 1 barn og 15 % er bare 2 voksne 12 % har en husstandsindkomst mellem 20.000-39.999,- kr. pr. måned, 38 % ligger mellem 40.000- 59.999,- kr. pr. måned, 35 % ligger mel lem 60.000-79.999,- kr. pr. måned, 8 % ligger højere og de sidste 8 % ”ved ikke”. 65 % har 1 bil i husstanden, 19 % har 2 biler og 15 % har ingen bil i husstanden. -9-
  • 10. 1.3.2. Spørgsmål fra kundeundersøgelsen: 54 % svarede at de ikke interesserer sig for grønne og bæredygtige emner inden for bl.a. energi mens 38 % svarede ja til dette. De sidste 8 % ”ved ikke”. 54 % svarede nej på spørgsmålet om hvorvidt de var opmærksomme på de budgetterede energiudgifter inden de valgte at investere i deres nye bolig mens 42 % svarede ja til dette. 46 % svarede nej på spørgsmålet om byggeriet ville have været endnu mere attraktivt hvis der var foretaget miljømæssige investeringer (ex. udnyttelse af sol- og vindenergi til at reducere energiudgifterne) der kunne medføre en højere købspris på boligen. 31 % svarede ja til dette mens 23 % ikke svarede. 62 % svarede nej på spørgsmålet om de ville have købt boligen hvis en miljømæssig investering havde resulteret i en højere månedlig udgift men at energiforbruget til gengæld blev reduceret så investeringen over tid ville hvile i sig selv. 19 % svarede ja og 19 % svarede ikke. Sluttelig på spørgsmålet om hvor mange år man ville synes var rimeligt inden investeringen i miljømæssige forhold var tilbagebetalt svarede 12 % inden for 5 år, 27 % svarede mellem 6-10 år, 8 % svarede mellem 11-15 år mens hele 54 % undlod at svare. Ved en tidligere undersøgelse i samme bebyggelse med deltagelse af 10 af beboerne i foråret 2007 viste der sig den samme tendens som ved ovenstående udvidede undersøgelse. Beboerne er delvist interesserede i de miljømæssige aspekter men det må ikke fordyre den månedlige udgift. Tilbagebetalingstiden for en investering i f.eks. et solcelleanlæg må max. være 15 år. Tidligere projekter har også vist at hvis der installeres solcelleanlæg vil brugerne, bevist eller ubevist, spare på energien generelt og samtidig blive mere miljøbevidste. Ofte er prisen på etablering af solcelleanlæg en vigtig faktor når folk skal beslutte sig for en sådan løsning eller ej da det er en investering på lige fod med at købe en ny bil eller et nyt køkken. Tilbagebetalingstiden afhænger jo af investeringens størrelse og derfor er det pt. nødvendigt at yde tilskud til etablering af anlæg for at kunne synliggøre en god økonomi ved køb af anlæg over for kunden. Med stigende el-priser og lavere omkostninger på anlæg er der håb om at flere i fremtiden vil benytte sig af muligheden for at investere i et sådan allerede i forbindelse med køb af boligen. - 10 -
  • 11. 1.4 Solcelletyper undersøgt i projektet Konventionelle krystallinske solcellemoduler er bl.a. karakteriseret ved: • Høj og stabil virkningsgrad, lang levetid, leverandør garanti på 20-25 år • Tung og ikke-fleksibel modulkonstruktion • Højt materialeforbrug, høj pris og afhængighed af adgang til velegnet Silicium Tyndfilms solceller har typisk udvist lavere virkningsgrad, lavere levetid og ringere leverandørgaranti, men indebærer store muligheder for lette og fleksible moduler til lav pris p.g.a. ringe materialeforbrug og muligheder for højt industrialiseret masseproduktion. I de senere år har industrien dog fået langt bedre styr på de forskellige tyndfilmsteknologier, og der kan i dag leveres tyndfilms moduler med en stabil virkningsgrad over 10 % og med leverandør garantier på 10-15 år – og denne positive udvikling forventes at fortsætte og måske endog accelerere. Samtidig tilbydes tyndfilms moduler (i større mængder og primo 2008) til lavere priser, typisk 2-2,5 €/W mod de krystallinske modulers typiske 3-3,5 €/W. Prismæssigt forventes krystallinske solcellemoduler at kunne nå ned på omkring 1 €/W og måske lidt lavere; tyndfilmsmodulerne forventes med tiden at kunne nå ned på 0,1 €/W eller mindre afhængig af substratmateriale og indkapslingsmåde. Selvom tyndfilms moduler i 2007 kun udgjorde ca. 10-12 % af verdensmarkedet, forventes de i 2015 at udgøre 20-25 % af det samtidig stærkt voksende verdensmarked – en voldsom vækst. Set i sammenhæng med konventionelle bygningsmaterialer er den relativt lave levetid for tyndfilms moduler et stort problem, men levetiden og den tilhørende leverandør garanti forventes at nærme sig de krystallinske solcelletyper mere og mere. Sol-Ind projektet har følgelig haft fokus på tyndfilmssolceller, fleksible solceller og andre avancerede solcelletyper, som kunne findes velegnede til at indgå i en industrialiseret byggeproces. Der er i projektet bl.a. studeret følgende hovedtyper opstillet efter materiale og virkningsgrad: Der foregår en kraftig udvikling på tyndfilmsområdet, og det er langt fra klart hvilken type der bliver ”vinderen” – hvis nogen af de her nævnte. Udviklingen foregår dels som grundforskning i materialer, men mere og mere også i form af industrialiseret udvikling af nye fremstillingsmetoder og processer. De forskellige typer tyndfilmsolceller fremstår visuelt meget forskellige og kan ofte produceres med varierende grad af transparens. Nogle få eksempler er vist herunder. - 11 -
  • 12. Projektet udarbejdede i begyndelsen af projektperioden en oversigt, se tabel XX nedenfor, over de på daværende tidspunkt eksisterende tyndfilmsprodukter og foretog en prioritering af projekt-relevante produkter baseret på en omfattende internetundersøgelse. De med grønt markerede produkter/fabrikater er de prioriterede. Materiale Virkningsgrad Bemærkninger [%] Gallium Arsenide 25 Primært til koncentrator solceller og rumfart Indium Phosphide 22 Knap nok kommercielle endnu Cobber Indium (Gallium) Selenium 20 Kommercielle, men i begrænset produktion; fleksible; er anvendt til BIPV (CIGS) & (CIS) Cadmium Telluride (CdTe) 17 Kommercielle, anvendt til meget store sol-farme; ét firma dominerende; er anvendt til BIPV Amorphous Silicon 10 Den mest almindelige tyndfilm – ses i adskillige undergrupperinger; fleksible; ofte anvendt til BIPV Organiske materialer (PEC) 4-8 Mange F&U aktiviteter p.g.a. udsigt til meget lave priser, men ikke kommercielle endnu. Kan også fremstilles ved screen-printing eller ink-jet printing. - 12 -
  • 13. 1.4.1. Overblik over solcelle tyndfilms producenter og -teknologier Manufacturer Country Semiconductor Product. Capacity Product. Capacity Product. Capacity Homepage 2004 2004 2005 2005 2006 2006 www [MWp] [MWp] [MWp] [MWp] [MWp] [MWp] United Solar USA a-Si/a-SiGe/a- 14 25 - 25 - 50 uni-solar.com Ovonic SiGe Kaneka Japan a-Si, a-Si/μc-Si 17 20 23 23 30 30 pv.kaneka.co.jp Corporation First Solar LLC USA CdTe 6,5 25 20 40 40 75 firstsolar.com Antec Solar Germany CdTe 7,5 10 10 10 - 20 antec-solar.de Energy Mitsubishi H.I. Japan a-Si (single) 8 10 10 10 10 10 mhi.co.jp/power/e_a- si Soltech China a-Si (single) 0 0 - 15 - 35 soltechpv.com Corporation Sharp Corporation Japan a-Si/μc-Si - - - 15 - - sharp-world.com Kanto Sanyo Japan a-Si (single) 5 - - 7 - - sanyo.co.jp Semic. Bangkok Solar Co. Thailand a-Si (tandem) 2 5 3,6 5 13,5 15 bangkoksolar.com Shell Solar USA CIGS 3 5 - - - - shell.com/solar RWE Schott Solar Germany a-Si (tandem) 3 3 3 3 3 3 rweschottsolar.com Sinoar Corporation Taiwan a-Si (single) 2 3 2 3 8 13 sinoar.com.tw ICP Solar UK a-Si (single) 1,5 2,8 2 3 3 3 icpsolar.com Technolo. Würth Solar Germany CIGS 1,2 1,2 1,5 1,5 4 15 wuerth-solar.de Fuji Electric Syst. Japan a-Si/a-SiGe 0 1 1 3 7 15 fesys.co.jp Energy USA a-Si (tandem) 0,4 0,8 1 2.4 3.5 5 epv.net Photovoltaic Tianjin Jinneng China a-Si (tandem) 0,5 0,5 0,8 1,6 - 2 jns.cn/en/index- Sol. en.htm Solar Cells Ltd. Croatia a-Si (single) 0,6 1,2 0,8 1,2 1,2 1,2 solar-cells.net Free Energy France a-Si (tandem) 0,6 1,2 0,6 1,2 0,8 1,2 free-energy.net Europe Global Solar USA CIGS 0,3 1,7 0,15 1,7 3,3 4 globalsolar.com Energy VHF-Technologies Schweitz a-Si (tandem) 0,005 0,01 0,02 0.05 0,2 0,5 flexcell.com Iowa Thin Films USA - - - - - - - iowathin-film.com Harbin-Chronar China - - - - - - - hcsolar.com a-Si: amorphous silicon μc-Si: microcrystalline silicon CIGS: copper indium gallium diselenide CdTe: cadmium telluride (ranked according to expected production 2005) - 13 -
  • 14. 1.5 Fremtidsperspektiver – solcelleteknologi Den traditionelt største hæmsko for en større udbredelse af solcelleteknologi har været prisen. Prisudviklingen siden 1980 er skitseret herunder og svarer til i gennemsnit en prisreduktion på 6 % pr. år eller en halvering hvert 10-11 år. I de seneste år ses den kendte tendens til prisstigninger p.g.a. af en voldsomt voksende marked, primært i Tyskland og senest i Spanien, men de fleste eksperter forventer at det traditionelle prisfald vil blive genoptaget sidst i 2007. Der udarbejdes mange prognoser for solcelleteknologiens udvikling og forsøg på at forudsige, hvornår solcelle produceret el er konkurrencedygtigt med konventionel el. Dette vil naturligvis meget afhænge af en lang række forudsætninger, men en fremskrivning fortaget af NREL i USA forekommer også realistisk for danske forhold, bortset fra at el-prisen i Danmark er ca. 3 gange højere end i eksemplet fra USA. Dette betyder at konkurrencedygtighed i Danmark– privat økonomisk set – kan forventes opnået 2-3 år før eksemplet fra USA. Eksemplet er opbygget på basis af følgende simple forudsætninger: • Turn-Key system prisen for et solcelleanlæg vil være ca. det dobbelte af modulprisen. • Prisudviklingen for moduler vil generelt følge den ovenfor skitserede udvikling. • El-prisen (i Minnesota USA) er ca. 0,10 USD/kWh. • El-prisen forventes at stige med 3 % mere end inflationsraten. • Den almindelige rente er 3,5 % over inflationsraten. - 14 -
  • 15. • Èn watt installeret solcelleanlægskapacitet producerer per år knap 1 kWh. • Et solcelleanlæg har en økonomisk levetid på 30 år. • Efter 30 år er scrap-værdien lig med nul. Under danske forhold forventes der således en privatøkonomisk acceptabel situation for mindre net- tilsluttede solcelleanlæg på enfamiliehuse omkring 2012-13. Sol-Ind projektet er gået ind i sin fase 2, hvor der påregnes etableret omkring 5 demonstrationshuse. Disse huse forventes at stå færdige ultimo 2009, og vil således kunne fungere som en strømpil frem mod en udvikling, hvor der ikke længere vil være behov for investeringstilskud til nettilsluttede solcelleanlæg på enfamiliehuse. 1.6 International inspiration På grund af den begrænsede udbredelse af BIPV i Danmark har der været et stort fokus på at indhente international inspiration til udvikling af løsninger. Nedenfor præsenteres resultaterne heraf. Det er i projektet tydeliggjort at mange lande er længere fremme end Danmark, men at der stadig er plads til nye produkter da solcellebranchen primært fokuserer på standardprodukter og byggebranchen ikke for alvor har adopteret solceller som en naturlig bygningsdel. 1.6.1. EU PVSEC 21 Dresden, 4.-8. september 2006 • Denne internationale solcellekonference blev afholdt relativt tidligt i Sol-Ind projektet, og blev kun besøgt af visse af projektgruppens medlemmer. Hensigten med at besøge konferencen og den tilhørende udstilling var primært at indsamle oplysninger om nye solcelleprodukter velegnede til Sol-Ind projektets videre arbejde. • Såvel konferencen som udstillingen bød på mange interessante BIPV produkter af interesse for projektet, herunder komplette tag- og facadeløsninger samt fleksible tyndfilmsprodukter velegnede til industrielle - 15 -
  • 16. byggeprocesser og præfabrikerede byggeelementer. Der blev indsamlet et rigt udvalg af relevant materiale, der senere er blevet distribueret til og diskuteret i projektgruppen. • Tyndsfilmsprodukterne synes nu at have overvundet mange af deres tidligere svagheder, herunder begrænset langtidsstabilitet og begrænset holdbarhed. Dette synes primært at være et resultat af det løbende boom i det internationale solcellemarked, der har givet industrien gode afsætningsforhold, god indtjening og dermed mulighed for at udvikle og investere i forbedrede fremstillingsmetoder og teknikker for tyndfilmsprodukter. • Der var desuden gode muligheder for at netværke med de danske interessenter, der besøgte messen, herunder flere private virksomheder og netaktører. 1.6.2. EU PVSEC 22 Milano, 3-7 september 2007 • Denne internationale solcellekonference, den hidtil største EU PVSEC konference, rummede også en stor udstilling. Ud over de mange solcellemoduler og - produkter viste udstillingen for første gang meget produktionsudstyr til fremstilling af Silicium, celler og moduler. Solcellesektoren fremstår således som en næsten moden sektor. • Såvel konferencen som udstillingen bød på mange interessante BIPV produkter af interesse for projektet. Projektgruppen fokuserede specielt på bygningsintegrerede løsninger og indsamlede flere interessante brochurer vedrørende komplette tagløsninger, fleksible moduler samt tyndfilmsprodukter. • Der var desuden rig mulighed for at netværke med de danske interessenter, der besøgte messen, herunder flere private virksomheder og netaktører. Konferencen gav et tydeligt billede af en stigende dansk interesse for solceller fra projektudvikling til produktion over politik til nye danske tiltag. • Turen var desuden med til at give de nye solcelleinteressenter i projektgruppen en opfattelse af, hvor meget der sker på den internationale scene og har medført et øget fokus på teknologien. • Under posterpræsentationen var der stor international interesse for SOL-IND. Efter hjemkomsten er der således fremsendt yderligere information om projektet til flere interessenter i Italien, Holland og Spanien, herunder anlægsingeniører fra private virksomheder samt nationale organisationer. 1.6.3. Studietur til Japan, marts 2007 I dagene 14.-17. marts 2007 besøgte Peter Ahm (PA Energy A/S) Japan m.h.p. at indhente oplysninger om BIPV og industrialiseret husbyggeri til SOL-IND projektet. Dette fordi Japan betragtes som det mest avancerede land på dette felt. Begrundelsen for studieturen kan kort summeres som: • Japan har indtil 2007 udgjort verdens største marked for PV, primært BIPV. • De fleste BIPV anlæg bliver solgt som en integreret del af nye præfabrikerede huse – langt de fleste enfamiliehuse i Japan er præfabrikerede. - 16 -
  • 17. • Denne udvikling i Japan har i de sidste to årtier været drevet af tilskud fra det offentlige; tilskuddet blev afviklet midt i 2006, og der har kun været begrænset fald i antal anlæg som følge heraf. Japan er således det første kommercielle marked for BIPV i præfabrikerede huse. • Årligt opsættes der omkring 60-70.000 BIPV anlæg i Japan. • Der er to hovedleverandører af præfabrikerede huse: Sekisui Chemicals Housing and Misahwa Housing. Sekisui sælger omkring 60.000 præfabrikerede huse årligt, heraf ca. halvdelen med integrerede solceller; Misahwa sælger færre huse, men lidt dyrere og bedre præfabrikerede huse, næste alle med BIPV. Der er derfor meget at lære omkring BIPV i præfabrikerede huse i Japan, hvor der bl.a. er indhentet viden om: • Hvordan støtteprogrammer kan etableres og virker inklusive information til kunderne (brugerne) • Hvordan udviklingen har været frem mod et marked uden tilskud • Hvad er det der sælger BIPV i Japan sammen med nye huse • Hvordan BIPV integreres i præfabrikerede huse • Hvad erfaringerne har været med BIPV (tekniske, økonomiske, kundefeedback osv.)? • Nettilslutning af stort antal BIPV anlæg • Størrelsen af BIPV anlæggene (valgmuligheder for kunderne) • Monitorering af BIPV anlæggenes ydeevne; synliggørelse af BIPV produktionen • Hvorledes præfabrikerede huse i Japan produceres og transporteres • Markedsføring af BIPV i forbindelse med nye huse • Finansiering af BIPV delen • Hvorledes Sekisui og Misahwa ser på den fremtidige udvikling – mætning af markedet, nye markeder etc. Udover til internt projektbrug skulle der også indsamles materiale til brug som inspiration for det projektarbejde, der var planlagt for en række studerende ved Århus Arkitektskole. Resultatet af de arkitektstuderendes arbejde er omtalt andet sted i nærværende rapport. Følgende firmaer blev besøgt: • MSK: førende producent af solcellemoduler og –løsninger til BIPV • Se også:http://www.msk.ne.jp • MISAWA Housing: en af Japans ledende leverandører af huse med BIPV • Se også: http://www.misawa.co.jp/ • Sekisui Housing: Japans nok største leverandør af pre-fab huse med BIPV - 17 -
  • 18. Se også: http://www.sekisuiheim.com/english/index.html http://www.sekisuichemical.com/product/housing/index.html • RTS Corp.: Japans ledende konsulentfirma indenfor PV og BIPV • Se også: http://www.rts-pv.com Det viste sig ikke at være muligt at besøge solcellerelevante regeringsfunktioner som NEDO og NEF (New Energy Foundation) p.g.a. ekstraordinær travlhed her i forbindelse med forberedelse af afslutning på det japanske finansår. Det kan dog anbefales at besøge hjemmesiderne (engelsk): http://www.nedo.go.jp/english/activities/2_sinenergy/3/p02050e.html http://www.nef.or.jp/english/index.html Rapportering af Japan besøget omfattede: • Nærværende notat • Diverse filer fra MSK, MISAWA og Sekisui Housing i hver sin PDF fil • Diverse trykt materiale fra MSK, MISAWA, Sekisui Housing og RTS Corporation Såvel det elektroniske som det trykte materiale er distribueret til alle projektpartnere og er også anvendt som baggrundsmateriale for de studerende ved Århus Arkitektskole. Selvom meget af det trykte materiale primært er med japansk tekst er der i illustrationerne mange oplysninger både om fabrikationsprocesser i præfabrikerede huse, BIPV og salgsargumenter, som Sol-Ind projektet har haft stor nytte af. Resultaterne af studieturen til Japan er nærmere omtalt i bilag. 1.6.4. Studietur Freiburg-Zürich SOL-IND modtog en invitation fra Solar City Copenhagen om deltagelse på en studietur vedr. solceller og passivbyggeri. Mio Schrøder, Arkitektskolen Aarhus, samt Jacob Vestersager Engdal, EnergiMidt, deltog på turen som repræsentanter for projektgruppen. Formålet med turen var at besøge flere solcelleanlæg samt eksempler på passivbyggeri. Netop på passivbyggeri anses lande som Schweiz og Tyskland som førende, ligesom solceller specielt i Tyskland er meget udbredt – støttet af store offentlige tilskud. Turen gav desuden mulighed for at diskutere erfaringer på tværs af projekterne som de enkelte projektdeltagere deltog i samt overveje nye projekter. Afrejsen blev lettere forsinket grundet strejke i lufthavnen og forsinket bagage hvorfor enkelte af de planlagte besøg blev aflyst. Solceller Under turen blev fremvist flere solcelleanlæg, der beviste den store udbredelse i Tyskland. Derudover passerede vi flere større og mindre anlæg under besøget i Freiburg. Deltagerne fik et indblik i hvilke muligheder der er i teknologien. Herunder hvor flere muligheder for at indtænke solceller i nyt og eksisterende byggeri. • Freiburg stadion har et større solcelleanlæg på taget af en overbygget tribune. - 18 -
  • 19. • Et større boligområde med 2 etagers byggeri i flere rækker havde solceller på alle tage og udhæng. • Der blev aflagt et besøg på Solar Fabriks produktionslokaler, hvor det gennemtænkte byggeri blev præsenteret med fokus på glasforhallen der fungerer som akkumulator for varme og isolator mod kulden på den sydvendte facade. Facaden har desuden et større solcelleanlæg integreret som solafskærmning samt almindelig beklædning. • Foredrag om de energimæssige tiltag i Solar Region Freiburg med specielt fokus på solceller og lokalområdet sat i forhold til et internationalt perspektiv. • Middag med den danske solcelleforsker, Kristian O. Sylvester-Hvid, der fortalt om Frauenhofer Institut fur Solare Energi Systeme samt hans forskning. Passivbyggeri Turen bekræftede hvor langt fremme Schweiz og Tyskland er med passivbyggeri i forhold til Danmark. Der blev besøgt følgende byggerier: • En etagebygning midt i Zürich – sammenbygget med de ved siden af liggende byggerier var blandt andet efterisoleret på ydersiden af bygningen og et tydeligt eksempel på at også ældre byggerier kan opdateres til et bedre energibehov. (Rundvisning af arkitekt Karl Viridén, fra arkitektfirmaet Viridén og Partner. Mobil: 0041 76 383 29 61, www.viriden-partner.ch) • En 0-energi kontorbygning der fungerede som hovedkontor for en større international restaurantkæde i Kemptthal. Bygningen har flere miljøvenlige tiltag blandt andet solceller og vindueselementer der kan optage og afgive varme. Der er desuden fokuseret på ubehandlede byggematerialer i form af træ og beton elementer både til yderbeklædning, indvendige mure samt møblement. Også planter og vand indgår som en naturlig del af reguleringen af indeklimaet midt i kontorerne. - 19 -
  • 20. • Sunny Woods, et passivhus med solceller og solvarme med rundvisning fra arkitektfirmaet bag projektet, Büro für Architektur i Zürich. (Büro für Architektur, Regensdorferstrasse 15, CH-8049 Zürich, Tel. +41 44 342 40 20, www.kaempfen.com) - 20 -
  • 21. 2. Analyse Som opstart på analysearbejdet forud for projektets udviklingsforløb, tilrettelagde Arkitektskolen Aarhus en Idégenereringsdag for alle projektets parter, hvor fokus af relevante designrelaterede problematikker skulle konkretiseres. Idé-genereringsdagen stillede skarpt på de muligheder og begrænsninger der ud fra en produkt-modningsproces er i temaet om solceller integreret i industrielt fremstillet boligbyggeri. Diskussionen på idé-genereringsdagen tog udgangspunkt i et scenario, hvor boliger fabriksfremstilles som rumstore enheder, for derefter at blive leveret som færdige moduler til byggegrunden. Målet med diskussionen var at få opstillet potentialer og begrænsninger i forhold til at indpasse solcelleteknologier i forbindelse med fremstillingen af volumenelementer. Idéen var at få lagt nye vinkler på bordet. Idéer til hvad der kan igangsætte udviklingen og få tydeliggjort hvad der evt. kan virke som forhindringer i designprocessen. Der blev i diskussionen lagt vægt på, at der kan være store økonomiske fordele ved at bygningsintegrere solcellemoduler i husenes byggekomponenter. Gennem præfabrikation kan der spares på udgifter til eftermontering. Hvis solcelle modulerne indgår direkte i boligens klimaskærm, kan denne designes og dimensioneres herefter; og hvis solcellerne fra starten tænkes som en funktionel del af husets konstruktion, kan der allerede i den indledende udformning af boligen designes løsninger, hvor solcellerne er en del af boligens samlede energiprofil. Den industrielt fremstillede bolig med integrerede solceller kan ideelt tænkes som intelligent, bægerdygtigt, brugertilpasset, og energiforsynende. På minus siden, eller på listen over hvilke begrænsninger der ligger i problemfeltet, blev forhold som øget skrøbelighed ved transport og æstetisk ensretning diskuteret. - 21 -
  • 22. Med udgangspunkt i de opstillede nøgleord fra idé-genereringsdagen, blev der opstillet en række spørgsmål til definering af den kommende designopgaves fokusområder og den læringsmæssige strategi. De centrale punkter for videre arbejde med problemfeltet er at få undersøgt nye innovative byggekoncepter og bygningskomponenter, der på afgørende måde teknisk, æstetisk og funktionelt vil kunne understøtte en bygningsintegration af solceller i fremtidens fabriksfremstillede boligbyggeri. 2.1 Konkurrencen Med udgangspunkt i den indledende analyse af den designmæssige udfordring, blev der udskrevet en idekonkurrence for design- og arkitektstuderende ved arkitektskolerne i Århus og København. Konkurrencen blev tilrettelagt således at der kunne opstilles en meget målrettet problemformulering, for derved at gøre det muligt for projektgruppen at gå i direkte dialog med de studerende der fandt problemstillingen særlig interessant. Designopgaven bestod i at give forslag til en kompakt bolig-enhed opbygget af præfabrikerede ele- menter/moduler, med nye måder at integrerer solceller i præfabrikeret boligbyggeri. Specielt skulle designopgaven besvare følgende udfordringer, baseret på en tanke om sammenkobling af både tekniske, æstetiske og funktionelle parametre. • Byggekomponenten/-erne skal kunne tilføre boligen kvaliteter udover at producere el • Byggekomponenten/-erne skal kunne fungere som klimaskærm, og derved lade solcellerne indgå som en integreret del af facade- og eller tagbeklædningen • Solcellerne i byggekomponenten/-erne skal kunne indgå som element til dagslysstyring, herunder muligheden for at lade solcellerne skærme for, og/eller filtrere, mængden af direkte sollys i boligen. • Samspillet mellem solcellerne og byggekomponenten/-erne skal styrke boligens æstetiske helhedsudtryk. Opgaven blev ikke bundet af en specifik byggegrund eller et fast defineret rum-program, da det var den arkitektoniske udformning og funktionalitet af byggekomponenterne der var opgavens centrale fokus. For at styre design-processen blev følgende guidelines fastlagt: • Boligen kan opføres i dansk klima. • Boligen skal indeholde zoner til funktionerne: spise, sove, arbejde, bade. • Boligen skal anlægges i to etager. • Boligen skal bestå af enten 2, 3 eller 4 volumenmoduler, hvert volumenmodel er dimensioneret som en 40 fod High-cube container (L 12,0 m. x B 2,4 m. x H 2,9 m.) • Det samlede bolig areal må maksimalt udgøre 100 m2. • Boligen skal kunne indgå i en rækkehusbebyggelse. • Boligen skal opføres som præfabrikeret byggeri, og det skal sandsynliggøres, at boligens volumen- moduler kan transporteres uhindret til byggepladsen. - 22 -
  • 23. Konkurrencen blev udskrevet med en forudgående prækvalifikation hvor interesserede studerende kunne tilmelde sig i grupper, for derefter at blive indbudt til en temadag, hvor selve opgaven blev præsenteret, og sat i perspektiv med indlæg fra projektgruppens deltagere. Efterfølgende fik de studerende mulighed for at spørge yderligere ind til problemfeltet. Hver gruppe fik på temadagen udleveret et konkurrence-kit, med materialeprøver og inspirationskatalog til igangsætning og udfordring af ideerne hos de medvirkende grupper. Konkurrenceperioden forløb over 30 dage, med en indledende ’open source’ spørgerunde, hvor de konkurrerende grupper kunne stille yderligere spørgsmål til projektgruppen. Efterfølgende blev de afleverede forslag bedømt med udgangspunkt i følgende designkriterier: • Forslagets originale hovedidé • Byggekomponentens evne til at tilføre boligen kvaliteter udover at producere el • Byggekomponentens overbevisende arkitektoniske form og udtryk • Mulighed for praktisk udførelse, under hensyntagen til den industrielle fremstillingsmetode. På baggrund af de indleverede resultater fra idé-konkurrencen blev to idé-koncepter udvalgt, der hver især indeholdte særlige interessante løsninger til nye måder, at tænke solceller som en integreret del af et industrielt byggekoncept. - 23 -
  • 24. 2.2 Demonstration Efter bedømmelsen af konkurrencen indgik projektgruppen et samarbejde med 4 udvalgte studerende fra idé-konkurrencen for sammen med dem at videreudvikle og ’tweake’ de mest relevante og realistiske elementer fra idé-koncepterne. Gennem forløbet blev der afholdt seks designmøder, hvor de studerende arbejdede videre med justeringer og tilpasninger i forhold til ændringsforslag fra projektgruppen. En ekstern arkitekt fra tegnestuen World Lab Architecture blev koblet på demonstrationsforløbet som designkonsulent og tovholder på designforløbet med de deltagende studerende. Målet for demonstrationsforløbet var at oversætte og klargøre idé-koncepterne således, at de kunne indgå i det videre forløb; rettet mod at få afprøvet ideerne i 1:1 i forhold til boligbyggeri. Dette under hensyntagen til implementering i et højt industrialiseret byggeri. 2.3 Prototyping Med udgangspunkt i de videreudviklede idé-koncepter, blev firmaet Århus Modelteknik (ÅRHUS MODELTEKNIK A/S, Mølgegårdsvej 19-21, 8520 Lystrup) inddraget som rådgiver, som en sikring for at fremstilling af prototyperne og skalamodeller kunne ske under benyttelse af højt industrielle processer. Det udarbejdede materiale fra ’prototyping’ fasen, består af to skalamodeller i målestok 1:10 og to udsnit af fuld-skalamodeller i målestok 1:1. - 24 -
  • 25. 2.3.1. Solcelle-Gadget Modellen af Solcelle-Gadget illustrerer et system af præfabrikerede facade-komponenter til brug ved indbygning i industrielt fremstillede boliger. Skalamodellen består af en modul-inddelt let ydervægskonstruktion, opdelt i 7 byggekomponenter, og udviklet på basis af følgende parametre: • Solcelle paneler anvendes som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning. • Solcelleteknologien anvendes som el-generering og drivkraft til funktioner indbygget i facade/væg- elementet, herunder: Eksteriør LED-skærm; køleskab/boks til modtagelse af netindkøb; interiør LED- lysvæg; tyverialarm m. dørkode og interiør køleskab/boks. Det er tanken bag forslaget at ydervægskonstruktionen på den enkelte bolig indeholder Solcelle-Gadgets som leveres indbygget i den præfabrikerede bolig. Facaden kan konfigureres forskelligt fra bolig til bolig, alt afhængig af boligens udformning og økonomiske ramme. Ud fra et kommercielt synspunkt virker løsningen som en farbar vej, og det vurderes at denne tilgang i nær fremtid er både realistisk og tilgængelig. 2.3.2. Solcelle-Facade Modellen af Solcelle-Facaden illustrerer udformningen af en skråtstillet solcelle-facade, hvor hele boligens sydvendte front består af hhv. åbne vinduespartier og lukkede felter med solcellemoduler. Skalamodellen består af en kompakt bolig tilrettelagt som en del af en rækkehusbebyggelse. Boligen indeholder to etager, hvor tagetagen er tænkt udnyttet i fuld højde. Solcelle-Facaden der dækker boligens sydvendte front er konfigureret ud fra følgende parametre: - 25 -
  • 26. • Solcellepaneler anvendes som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning. • Konfigurationen af facaden - åbnede/lukkede partier - sker under hensyntagen til behov for dagslys i forhold til rum-program. Ideen bag forslaget om den skråtstillede solcelle-facade er at bearbejde en traditionel glasfacade på en arkitektonisk interessant måde, for der igennem at skabe balance mellem de muligheder der er ved en højtindustrialiseret byggeproces, og tilvejebringelsen af et energioptimerede byggekomponent. 2.3.3. Udsnitsmodel - Solcelle-Gadget & Solcelle-Facade I tillæg til de to skalamodeller af hhv. Solcelle-Gadget og Solcelle-facade, er der fremstillet to udsnits- modeller i målestok 1:1. Fuldskala udsnitsmodellerne er fremstillet med henblik på at illustrere hvorledes solcellepaneler anvendes som erstatningsmateriale for anden facadebeklædning. Begge udsnitsmodeller er opbygget som en let ydervægskonstruktion, hvor solcellepanelet indgår som en integreret del af det præfabrikerede bygningskomponenten. Opbygningen muliggør at facadekomponenten kan indgå både som præfabrikerede vægelementer og i færdigfremstillede volumenelementer. I de to udsnitsmodeller anvendes der hhv. traditionelle silicium paneler og tyndfilmsmoduler. Solcellerne monteres som facadebeklædning/klimaskærm og kobles til ’inverter’ og ’controller’ indbygget i selve facadekomponenten. På komponentens interiørside monteres en ’remote’ med display placeret i fodliste/sokkelpanel. - 26 -
  • 27. 3. Formidling Projektgruppen har gennem projektperioden haft stor fokus på formidling af resultaterne både nationalt og internationalt. Projektet er blandt andet fremlagt for offentligheden på følgende måde: 3.1 Omtale • SOL-IND er omtalt i helsidesartikel i Ingeniøren • SOL-IND blev inviteret til at præsentere projektet på EU PVSEC konferencen i Milano. Se mere herom andetsteds i rapporten. • SOL-IND er omtalt i Skanskas nationale medarbejderblad • SOL-IND er omtalt i Skanskas internationale medarbejderblad • SOL-IND er omtalt i IEA PVPS Annual Report 2007 3.2 Løbende præsentation • Der er fremstillet 4 prototyper som dels vil blive brugt i skiftende udstillinger hos projektpartnerne og del vil kunne lånes ud i forbindelse med temaudstillinger. • Der er produceret Pull-ups med billeder og information om SOL-IND som dels kan opstilles i forbindelse med prototyperne og dels fungere som en mindre selvstændig udstilling. • Der er indkøbt elektroniske billedrammer, hvortil der er udviklet en levende præsentation med billeder og information om SOL-IND som dels kan opstilles i forbindelse med prototyperne og dels fungere som en mindre selvstændig udstilling. - 27 -