Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)

Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierbei liegt der Fokus auf Bestandsgebäuden. Die Herausforderungen bestehen hier aktuell in aufwendigen Planungsprozessen für die BIPV-Fassade sowie die nicht-automatisierte und somit kostenintensive Herstellung von BIPV-Modulen. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen. So werden Methoden für eine hochautomatisierte Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und
Strukturierung von Gebäudeoberflächen im Bestand entwickelt. Die erfassten Oberflächen werden in ein BIM-Modell übertragen und ein digitaler Zwilling der Gebäude erzeugt. Zur Auslegung von BIPV-Modulen zur optimalen Nutzung der Gebäudeoberfläche werden automatisierten Prozesse auf Basis gekoppelter optischer und elektrischer Simulationen entwickelt. Um diese so bestimmten PV-Module zu produzieren, werden Schnittstellen zwischen digitaler Bauplanung und Produktionsplanung und Verfahren zur automatisierten Produktionsplanung sowie Optimierung für die nachhaltige Produktion von PV-Fassadenelementen bereitgestellt. Die in der Planung und Produktion gewonnenen Daten fließen in den digitalen Zwilling des Gebäudes ein. Dieser wird zur Nutzung für Endanwender über den Produktionszeitraum hinaus weiterentwickelt. Die durchgängige automatisierte digitale Prozesskette wird am Beispiel realer Gebäude demonstriert. Deren Oberflächen werden erfasst, klassifiziert und die zeit- und ortsaufgelösten Solarpotentiale bestimmt. Auf dieser Basis werden die Module ausgelegt, die Daten zur automatisierten Produktionsplanung verwendet und diese auch real hergestellt.