Gewölbte Glas-Glas Solarmodule von SUNOVATION für die heilige Moschee in Mekka
SUNOVATION, deutscher Hersteller von Spezialgläsern für die Architektur realisiert das derzeit weltgrößte BIPV-Projekt mit individuellen Glas-Glas Solarmodulen.
Das aktuell im Bau befindliche weltweit größte Projekt mit bauwerksintegrierten Solarglas-Elementen (BIPV Module) befindet sich in Mekka, Saudi Arabien. Im Zuge umfassender Erweiterungs- und Modernisierungsmaßnahmen wird dort die heilige Moschee ausgebaut, um zukünftig Platz für die stark wachsenden Besucherzahlen an Gläubigen zu bieten. Um die Pilgerströme sicher zur Kaaba, dem zentralen Heiligtum, zu leiten wurden unter anderem vier Fußgängerbrücken errichtet. Diese Brücken sind jeweils ca. 120 mtr. lang, 40 mtr. hoch und zum Schutz vor dem Wüstenklima überdacht. Die Dächer überspannen die Brücken in gewölbter Form mit einem Radius von ca. 24 mtr. Auf einer sehr leichten aber besonders tragfähigen Unterkonstruktion aus Composite-Materialien (Kohle- und Glasfasergewebe) sind die Glaselemente von SUNOVATION befestigt.
Die Solarglas-Elemente selbst sind eine Verbundglaskonstruktion in die die Solarzellen in eine ca. 2mm dicke Silikonschicht eingebettet sind. Die Gläser sind jeweils ca. 2 m² groß und wiegen bis zu 90 kg. Bereits bei der ursprünglichen Planung der Brücken wünschten Architekten und Bauherren den Einsatz von Photovoltaik-Elementen in grün, der „Farbe des Islam“. An eine Realisierung der Solarglasflächen in gewölbter Form wurde zu Beginn nicht gedacht, da solche Produkte zu diesem Zeitpunkt nicht bekannt waren.
SUNOVATION entwickelte zunächst Glaselemente in verschiedenen Grüntönen und Oberflächenwirkungen, die einem aufwändigen Auswahlverfahren unter verschiedenen Lichtverhältnissen unterzogen wurden. Hierfür wurden eigens entwickelte Design-Solarzellen in verschiedenen Ausführungen mit unterschiedlichen Verfahren der Glasveredelung kombiniert. Neben dem wesentlichen Kriterium der Moduloptik galt es auch die Leistungsparameter nicht zu vernachlässigen, so dass der Veredelung der Frontseite der Module Grenzen gesetzt waren. Aufgrund der einzigartigen Herstellungstechnologie von SUNOVATION, einem Silikon-Füllverfahren und den damit verbundenen Optionen, war eine Vielzahl von Varianten realisierbar.
Neben der homogenen Gesamtoptik der grünen Solarglas-Elemente galt es eine kantenlose gewölbte Glasfläche zu erzeugen, die die islamische Architektur des Gesamtbauwerks mit seinen Kuppelbauten und gewölbten Elementen weiterführt. Aufbau, Dachform und Design der Fußgängerbrücken sollten sich optimal in die Gesamtarchitektur integrieren. Der Einsatz planer Glasmodule hätte jedoch an den Modulübergängen unerwünschte, eckige Geometrien generiert. Nur mit den gewölbten Solarglas-Elementen von SUNOVATION war eine nahtlose Fortführung der gewölbten Dachform möglich, welche im Auswahlprozess dann auch gewählt wurden.
„Für diesen Auftrag haben wir uns qualifiziert, weil SUNOVATION ein Produktkonzept anbietet, dass für die speziellen Anwendungszwecke in der Architektur, insbesondere auch das Wüstenklima in Arabien, besonders geeignet ist“ führt der Geschäftsführer Heribert Ley aus. „Für unser Unternehmen ist dieser Großauftrag natürlich von wesentlicher Bedeutung, da wir gegen den etablierten Wettbewerb unseren besonderen Fähigkeiten bewiesen haben.“ „Sicherlich ist dieser Auftrag auch ein weiteres Indiz für die Tatkraft und Innovationsfähigkeit des Mittelstands in Deutschland, auf die wir hier am bayerischen Untermain schon sehr stolz sind“, so Ley weiter.
Insgesamt wurden für dieses Projekt von SUNOVATION 14 verschiedene Geometrien entwickelt und hergestellt. Davon 6 Varianten in gewölbter Ausführung. Die bedeckte Dachfläche der Brückengebäude beträgt ca. 12.800m² und ist damit die bis dato größte bauwerksintegrierte Solarglasfläche weltweit.
In aufwendigen Tests wurde von einem unabhängigen Prüfinstitut die besondere Eignung des Silikon-Glasverbunds für das Wüstenklima in Arabien im Vergleich zu den üblichen Laminiertechniken bestätigt. Zu Reinigungs- und Wartungszwecke sind die Solarglas-Elemente mit thermisch vorgespanntem Einscheiben-Sicherheitsglas betretbar. Der erzeugte Strom wird zu 100% für den Eigenverbrauch in Ventilations- und Kühlungssystemen genutzt.
Die reine Produktionszeit der ca. 8.000 Solarglas-Elemente betrug ca. 12 Monate. Mittels Spezialtransporten wurden die Module für die größte Moschee der Welt in 35 Containern von Deutschland nach Saudi Arabien transportiert. Die Kosten für diese einzigartige BIPV-Anlage liegen im zweistelligen Millionenbereich. Die Installation der Gläser erfolgt durch den Auftraggeber Premiere Composite Technologies (PCT) in Dubai. PCT ist gleichfalls Hersteller von innovativen Composite-Strukturen, die einzigartige Bauformen mit geringem Gewicht ermöglichen und weltweit schon viele exklusive Bauwerke errichtet hat.
