Bouwkundig geïntegreerde zonnecellen: de demofase voorbij?

Verslag van de kennissessie ‘Zonnecellen’ met Linda van den Hurk (Berenschot) en Thom Kuipers (ZigZagSolar) onder leiding van Helen Visser (Bouwend Nederland) tijdens de ZEN platformbijeenkomst op 22 maart – door Anton Coops

Veel gebouwen worden in de toekomst energieleverend. Om die ambitie waar te kunnen maken moet de ruimschoots aanwezige zonne-energie wél geoogst worden. Gelukkig zijn we niet langer veroordeeld tot donkergrijze zonnepanelen op het dak. Zonne-energie zal steeds meer een eenheid gaan vormen met de gebouwschil dankzij nieuwe technieken als de dunne film-zonnecel. Het nieuwe buzzword is BIPV (Building Integrated Photovoltaics).

Bij BIPV gaat het om gebouwelementen met minstens één extra functie naast opwekking. Denk aan esthetisch vormgegeven zonnepanelen, dakpannen, gekleurde lamellen of glas-in-lood-achtige ramen. Maar het kan bijvoorbeeld ook gaan om elementen met een waterkerende functie. Linda van den Hurk (Berenschot) heeft voor de BIPV-industrie het rapport Roadmap BIPV geschreven. Haar presentatie op 22 maart is met name bedoeld om de stand van de techniek te demonstreren, om visueel te inspireren, en om aan te geven hoe de toekomst eruitziet.

Van den Hurk wil eerst weten wie er zelf al BIPV toepast in projecten. Enkele deelnemers aan de sessie hebben ervaring met dure custom made toepassingen, zoals bv. glas in een atrium. Ook de huurwoningen van Heijmans aan de Karel de Grotelaan in Eindhoven (door het publiek verkozen tot mooiste zonnestroomproject van Nederland) worden genoemd. De relatief hoge kosten zijn volgens de zaal een reden waarom BIPV nog niet veel is toegepast. Ook aannemers die weinig ervaring hebben met BIPV remmen volgens enkele aanwezigen het gebruik.

Dubai gaat voor zonneparken
Vervolgens zet Van den Hurk een aantal prognoses op een rijtje, om aan te geven hoe hard de ontwikkelingen momenteel gaan:

• In Nederland hebben we eind 2016 naar verwachting 1,5 GW geïnstalleerd vermogen zonne-energie (Solliance - maart 2016);
  
• In 12-18 maanden zal in 80% van de wereld zonne-energie het qua prijs winnen van energie uit gas of kolen – zonder subsidie (Deutsche Bank - maart 2016);
  
• Zonne-energie in 2020: 5 - 8 GW. In 2050: 93 GW (technisch potentieel);
  
• In Nederland hebben we in 2020 maar liefst 325 MW geïnstalleerd vermogen BIPV.
  

De zaal denkt dat het mogelijk iets minder hard zal gaan, bijvoorbeeld omdat BIPV vaak minder rendement heeft, terwijl de kosten juist hoger zijn. Maar Van den Hurk meent dat het rendement afhankelijk is van de toepassing: "Het wordt tijd dat we overgaan tot actie, de demofase van BIPV is bijna voorbij".

De voorspelling van de Deutsche Bank wordt door sommige aanwezigen met een korrel zout genomen, maar het feit dat een 'oliestaat' als Dubai liever investeert in zonneparken dan in olie is veelzeggend. Zonder een cent subsidie wordt daar nu al zonnestroom geproduceerd voor 5,8 dollarcent per kWh. Zelfs de Rockefellers zijn uit fossiele energie gestapt. Van den Hurk verwijst de aanwezigen ook naar de recente Tegenlicht-documentaire "Doorbraak van duurzaam" waarin de mondiale ontwikkelingen worden geschetst.

Van cel naar gevel
Architect Thom Kuipers van ZigZagSolar neemt in zijn eentje het tweede deel van de presentatie voor zijn rekening, omdat Guust Verpaalen (Orange Solar Specials) helaas verhinderd is. Kuipers begint zijn verhaal met de constatering dat er ook in het Nederlandse klimaat ruim voldoende zonne-energie valt te oogsten, ook al gaat het dan vaak om diffuus licht. Vervolgens haalt hij de bekende Pavlov-reactie onderuit van de 'terugverdientijd' op zonnepanelen of BIPV. "Ook de waarde van vastgoed, de uitstraling naar de omgeving en de voordelen bij communicatie met bewoners moet je in je overwegingen meenemen." Thom stelt dat het inmiddels mogelijk is om BIPV naadloos in de schil te integreren. Hij geeft een paar voorbeelden van projecten waaraan hij zelf heeft meegewerkt, met grote geveldelen die helemaal uit BIPV bestaan, maar ook met 'subtielere' toepassingen.

Let op de schaduwzijde
Vervolgens laat Kuipers ook zien hoe het niet moet. Hij doet dit aan de hand van de gevel van kantoorgebouw The Edge, waar een deel van de panelen volgens hem suboptimaal is geplaatst, met als gevolg dat het rendement enorm achteruit kan lopen. (Overigens heeft Erik Ubels, Chief Technology Officer bij OVG, een totaal andere kijk op deze zaak. Uit navraag bleek dat hij bewust het gesignaleerde rendementsverlies voor lief heeft genomen.) Bottom line: het is van belang om in het ontwerp rekening te houden met diverse optimalisatie-factoren, zoals oriëntatie, hellingshoek, schaduw van gebouw en omgeving, en schaduw van de panelen zelf. Door vanaf het eerste ontwerp een steeds gedetailleerdere schatting te maken is het mogelijk om voor het definitieve ontwerp de opbrengst binnen een marge van 5% te bepalen.

Conclusie
Sessievoorzitter Helen Visser (Bouwend Nederland) rondt de sessie af en vraagt de aanwezigen of er een vervolg moet komen. De zaal vindt van wel, en daarbij wordt met name gedacht aan de integratie: meer dialoog met architecten lijkt nuttig. En hoewel er niet alleen naar de terugverdientijden gekeken wordt, is het wel gewenst om in te zoomen op kosteneffectieve oplossingen. Een algemeen probleem dat gesignaleerd wordt is de overvloed aan informatie, waardoor je op internet door de bomen het bos niet meer ziet. Ook het gevaar van cowboygedrag, bijvoorbeeld op de Solar Solutions beurs, wordt gesignaleerd.

Download de presentatie van Linda van den Hurk (Berenschot)
Download de presentatie van Thom Kuipers (ZigZagSolar)

Lees ook "Zonnepanelen hoeven niet lelijk te zijn" (ENSOC)