De voordelen van BIPV en modulaire zonnepanelen | 31-augustus-2017 |

Waarom meerdere producten gebruiken, als het met één multifunctioneel product ook kan?

Daken liggen vol met dakbedekking én zonnepanelen. Is het niet veel handiger om het dak te bedekken met materialen of systemen die zowel waterdichtend als energieopwekkend zijn?

Wat is BIPV?

Building Integrated Photo Voltaics oftewel zonnecellen geïntegreerd in de gebouwde omgeving: in plaats van aparte zonnepanelen die toegevoegd worden aan een gebouw zijn de zonnecellen onderdeel van het bouwmateriaal. Voorbeelden hiervan zijn dakbanen en dakpannen met geïntegreerde zonnecellen, die zowel waterkerend als energieopwekkend zijn. Er wordt ook geëxperimenteerd met energieopwekkende beglazing en ook zonwering met zonnecellen is al toegepast.

Modulaire zonnepanelen

De benaming is gebaseerd op het principe van modulair bouwen, waarbij gebouwen zo ontworpen worden, dat ze uit gestandaardiseerde geprefabriceerde onderdelen (complete modules of modulaire bouwdelen) kunnen worden opgebouwd op de bouwplaats. Bij het ontwerp wordt gebruik gemaakt van een raster met een bepaalde maatvoering. De modules of modulaire bouwdelen worden op de bouwplaats gestapeld, geschakeld of gemonteerd en zijn nadien weer te demonteren en her te gebruiken.

Door bij het ontwerp gebruik te maken van het raster waarin/-op de modules of modulaire bouwdelen passen, kan het dakvlak geheel bedekt worden door een heel aantal zonnepanelen (modulaire bouwdelen), zonder gebruik te hoeven maken van passtroken en -randen.

In feite zijn modulaire zonnepanelen ook te scharen onder BIPV. Wanneer een dakvlak zo is ontworpen dat het geheel bedekt kan worden met zonnepanelen, betekent dat overigens niet automatisch dat het hele gebouw volgens het principe van modulair bouwen is ontworpen.

Klein maar fijn – zonnedakpannen

Meerdere leveranciers leveren of leverden dakpannen met geïntegreerde of erop gemonteerde zonnecellen. De recente introductie van zonnedakpannen van Tesla sprong er wat betreft publiciteit uit. Deze glazen leien zullen echter op de Nederlandse markt voorlopig nog niet leverbaar zijn.

In Nederland zijn momenteel verschillende soorten zonne-energie leverende dakpannen en -leien leverbaar, bijvoorbeeld:

• Dakpannen met zonnecellen van Zep bv en Harskamp. Ogen het meest als een traditioneel pannendak en zijn daarmee ook toe te passen op monumentale panden. De opbrengst is wel lager dan van gewone zonnepanelen, omdat per pan maar een beperkt deel voorzien is van zonnecel. De pannen van Zep bv zijn gebaseerd op de Flachdachpan F-10-U van Nelskamp en zijn leverbaar in zwart engobe en natuurrood, waarbij ook de zonnecel in de natuurrode kleur leverbaar is. De pannen van Harskamp zijn gebaseerd op Nelskamp F10 en alleen leverbaar in matzwart en glanzend zwart.
• Sneldekdakpannen met daarop gemonteerde zonnepanelen van Nelskamp. Grotere zonnepanelen, gedragen door 6 Nelskamp MS5 draagpannen met een hoogte van 1 MS5 sneldekpan en een breedte van 6 MS5 sneldekpannen.               Draagpannen leverbaar in natuurrood en zwartbruin engobe, PV- en PVT-panelen zijn monokristallijn zwart. De PVT-panelen leveren naast elektriciteit ook warmte, waarbij de zonnecellen gelijk gekoeld worden waardoor de efficiëntie hoger wordt. Officieel geen BIPV, maar wel modulair.
• Kunstleien met zonnecellen van Eternit. Het Solesia systeem is toepasbaar bij Eternit leien en bij Eternit Domino leipannen. De Solesiamodule vervangt een rij van 5 leien of pannen en is leverbaar in twee hoogtes om met meerdere leiformaten gecombineerd te kunnen worden. De Solesia pv-panelen zijn zowel op leien daken als in met Eternitleien of -pannen beklede gevels te verwerken.

Een stap verder – dakisolatie, waterdichting en zonnepaneel in één

Kingspan Unidek levert een oplossing, waarbij geïsoleerde dakelementen in de fabriek voorzien worden van zonnepanelen. Deze SolarPower elementen worden in hun geheel op het dak gebracht en onderling en aan de constructie verbonden. Hierdoor is het dakvlak in één keer waterdicht, geïsoleerd én voorzien van fotovoltaïsche panelen. De zonnepanelen en de verbindende profielen die als verholen goten dienen, verzorgen de waterdichting. Afhankelijk van het ontwerp is aan de randen van het dak alleen een afsluitend profiel of een passtrook van dakpannen nodig.

Voor grootverbruikers

Voor grote daken van bedrijfspanden en openbare gebouwen worden door meerdere fabrikanten dakproducten met geïntegreerde of erop gemonteerde zonnecellen geleverd, bijvoorbeeld:

• Riverclack levert Riverclack Solar daksystemen, met meerdere varianten. Het systeem Riverclack Solar Elios bestaat uit dakpanelen waarbij fotovoltaïsche dunnefilmpanelen (a-Si of CIGS) verlijmd en gefelst zijn. 
• Kalzip levert Kalzip® AluPlusSolar, een Kalzip felsdakbaan met daar op in de fabriek bevestigde modules, bestaande uit polykristallijne siliciumcellen op een rug van glasvezelversterkte kunststof, aan voor en achterzijde afgedekt met EVA-foliebedekking.
• Aabo Trading levert EPDM Solar, EPDM dakbanen waarin dunnefilm zonnecellen zijn verwerkt.
• Weka Daksystemen levert behalve Evalon® Solar, een thermoplastische kunststof dakbedekking met geïntegreerde banen van amorf silicium PV-modules, ook na te plaatsen flexibele zonnecellen voor op baanvormige dakbedekkingen.

Deze systemen zijn zowel op vlakke als licht gebogen daken toepasbaar, als er maar geen water op blijft staan. Beide leveranciers van metalen daksystemen leveren ook zonnepanelen om achteraf op hun daksystemen te plaatsen.

Zijn er geen nadelen?

Hoewel BIPV-oplossingen vaak esthetisch fraaier zijn, bijvoorbeeld omdat ze geen extra verdikking op het gebouw tot gevolg hebben, zijn er wel degelijk nadelen. Een belangrijk nadeel is de prijs.

Een voorbeeld daarvan zijn de in dakpannen geïntegreerde zonnecellen, die al door meerdere partijen en in meerdere landen geïntroduceerd zijn, maar nog maar door weinig partijen geproduceerd en geleverd worden. Ten opzichte van reguliere PV-panelen zijn de aanschafprijs en de verwerkingskosten voor eigenaren van bestaande woningen erg hoog, vooral wanneer het op het dak aanwezige pantype afwijkt van de te plaatsen zonnedakpannen. Wanneer de dakpannen of -leien toch vervangen moet worden, is het investeringsverschil minder groot maar nog altijd aanzienlijk. Doordat de afzet van zonnedakpannen telkens achterbleef bij de verwachte vraag, kon de productie niet voldoende opgeschaald worden om de prijs te laten dalen. Dit in tegenstelling tot gewone zonnepanelen, waarvan de prijs door de schaalvergroting juist de afgelopen flink gedaald is.

In nauwe samenhang met de prijs is het gebrek aan variëteit van het aanbod van verschillende producten een probleem. Om de BIPV-producten tegen redelijke prijs aan te bieden, is productie op grotere schaal nodig. Wanneer echter een zonnedakpan in een minder vaak gebruikt model gewenst is, drijft dat de prijs direct op (als productie al mogelijk is). Daarbij werkt de diversiteit van – in dit geval – dakpanvormen in Europa ook niet mee. Lang niet alle dakpannen die in Nederland gebruikelijk zijn, worden in de ons omringende landen verwerkt en omgekeerd. Op dit moment is het aanbod van zonnedakpanvormen in Nederland beperkt tot 5 pan- en leivormen, terwijl de gemiddelde dakpanproducent zo 20 tot 30 verschillende pantypen levert.

Regelgeving is ook een potentieel probleem voor BIPV-producten. Er is al onduidelijkheid over productregelgeving, salderingsregels en energieprestatievergoedingen voor gewone zonnepanelen. Bij BIPV heeft men niet alleen te maken met een zonnepaneel, maar ook het bouwkundige element waarin dat zonnepaneel verwerkt is, en dus ook met de regels waaraan dat bouwkundige element moet voldoen. Dat maakt het voor producenten lastiger om te overzien aan welke eisen hun BIPV-product moet voldoen om toegepast te mogen worden. Voor ontwerpers, verwerkers en consumenten is het lastig om de afweging te maken tussen efficiënt toepassen van (BI)PV, esthetica en het voldoen aan de geldende BENG-eisen.