Digitale Planung und automatisierte Produktion von Gebäude-integrierter Photovoltaik, Teilvorhaben: Optimierte Auslegung und Produktion von gebäudeintegrierten PV-Modulen durch den Einsatz von digitalen Zwillingen und Raytracing-Berechnungen

Description: Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von Fassadenflächen für die energetische Nutzung, mit Fokus auf Bestandsgebäuden. Die Hemmnisse bestehen hier aktuell in aufwändigen Planungsprozessen für die BIPV-Fassade, sowie in der nicht-automatisierten und somit kostenintensiven 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. Es werden Methoden für eine hochautomatisierte Erfassung, Digitalisierung, Klassifizierung und Strukturierung von Gebäudeoberflächen im Bestand entwickelt und in einen digitalen Zwilling des Gebäudes überführt. Gleichzeitig werden Konzepte für einen digitalen Zwilling des Prozesses auf Grundlage der Prozess- und Produktparameter erarbeitet. Auf Basis der digitalen Zwillinge werden anschließend Verfahren für die automatisierte Auslegung von BIPV-Modulen für eine optimale Nutzung der Gebäudeoberfläche entwickelt und Konzepte zur Ableitung der automatisierten Produktionsplanung erstellt. Die beteiligten Institute der Leibniz Universität Hannover forschen in diesem Teilvorhaben neben der optimierten Positionierung und Verschaltung von PV-Modulen auf Fassadeflächen auf Grundlage von Raytracing-Berechnungen. Außerdem forschen sie an Verfahren zur automatisierten Produktion sowie Konzepten der nachhaltigen Produktion von PV-Fassadenelementen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Hannover ? Photovoltaik ? Solarfassade ? Digitalisierung ? Gebäude ? Energienutzung ? Nachhaltige Produktion ? Gebäudebestand ? Produktlebensdauer ? Digitaler Zwilling ?

Region: Lower Saxony

Bounding boxes: 9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Leibniz Universität Hannover, Institut für Montagetechnik und Industrierobotik (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-07-01 - 2026-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Optimized design and production of building-integrated PV modules by the use of digital twins and ray tracing calculations
  Description: The aim of the DIGI-PV project is to reduce barriers to the large-scale use of PV technology for the development of facade areas for energy use, with a focus on existing buildings. The current obstacles are the complex planning processes for BIPV façades and the non-automated and therefore cost-intensive production of BIPV modules. For this purpose, automated processes and tools are developed that enable planners, producers and users to implement efficient and cost-effective processes and to support them along several phases of the product life cycle. Methods for highly automated acquisition, digitization, classification and structuring of building surfaces in existing buildings will be developed and transferred into a digital twin of the building. At the same time, concepts for a digital twin of the process based on process and product parameters will be developed. Based on the digital twins, methods for the automated design of BIPV modules for an optimal use of the building surface will then be developed and concepts for the derivation of automated production planning will be created. In this sub-project, the participating institutes of Leibniz Universität Hannover are conducting research on the optimized positioning and interconnection of PV modules on facade surfaces based on ray tracing calculations. They are also researching methods for automated production as well as concepts for the sustainable production of PV façade elements. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124599

Status

Aktiv

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