Integrerte solceller knuste takstein og stålplater i lekkasjetest

Ullevål, Oslo: I testen fikk to oppsett av bygningsintegrerte solceller (BIPV) bryne seg mot henholdsvis stålplatetak og betongtakstein. Prøveoppsettet på tre ganger tre meter ble montert i NTNUs klimalaboratorium i Trondheim og utsatt for regnskurer av til dels voldsom intensitet. Vinklene på prøvestykkene var 15 og 30 grader, som tilsvarer normale skråtak.

Vann som trengte gjennom tekkingene, ble ført ned i oppsamlingskar og veid. Etter fire forsøk på én time ble resultatene lagt sammen, og det viste seg at den beste solcelleløsningen banket de tradisjonelle taktekkingsmaterialene ned i sjøstøvlene.

Mens solcelletaket hadde sluppet gjennom 3 liter vann, hadde stålplatetaket latt 49 liter passere og betongtaksteinen lakk 62 liter.

– Det var stor forskjell! oppsummerte Lars Gullbrekken, forskningsleder ved Sintef Community, under en presentasjon på Norsk Bygningsfysikkdag i Oslo.

Drenering viktig

Per definisjon er bygningsintegrerte solceller (BIPV) moduler som produserer elektrisitet samtidig som de erstatter et bygningsmateriale eller en bygningskomponent, og som har funksjoner og egenskaper som materialet eller komponenten skal oppfylle. For taktekkingsmaterialer er denne oppgaven klart definert: Å holde taket mest mulig tett mot regn og snøinntrengning.

Det er imidlertid ikke likegyldig hvordan panelene installeres. I «Rawi-boksen» til NTNU (rain and wind), ble også en annen BIPV-løsning testet, og den kom desidert dårligst ut.

Etter at de fire prøvesettene var gjennomført, lå det 98 liter vann i karene med denne tekkingen.

Etter foredraget forklarer Lars Gullbrekken til TU at de brukte samme solcellepanel i de to BIPV-testene, men ulike dreneringssystem. Renner, skruer, pakninger og andre komponenter mellom panelene var forskjellig.

– Det er derfor det er så viktig å teste slike løsninger. Dersom BIPV-systemet ikke er tett, må man iverksette kompenserende tiltak ved å velge et mer robust undertak, understreker han.

– Solceller er fremtiden

At takstein og stålpanner slipper noe fukt igjennom, er godt kjent. Det er derfor undertaket skal være vanntett.

Sammenligningstesten til Sintef fulgte en standard for testing av regntetthet som heter «NT BUILD 421 Watertightness under pulsating air pressure». Lars Gullbrekken mener at slike tester er viktige for å øke kunnskapen om BIPV, som han tror vil bli langt mer utbredt i årene som kommer.

– Solceller på bygg, det er fremtiden, fastslo han fra talerstolen på Bygningsfysikkdagen.

Han refererte blant annet til at regjeringen har erklært at de ønsker mer solenergi inn i strømnettet. I tillegg presser EU på for å øke andelen sol i energimiksen. Konkrete krav til byggebransjen er under utarbeiding.

Men fortsatt er det mange som kvier seg for å bygge med solcellematerialer.

Barrierer mot BIPV

I en rapport fra Sintef peker forskerne på fem barrierer som de mener er til hinder for utbredelsen av bygningsintegrerte solceller:

• Bygningsfysiske utfordringer
• Manglende standardisering
• Prosjektering og prosess
• Ansvarsfordeling
• Byggteknikk og bygningsforvaltning

I en spørreundersøkelse de gjennomførte i prosjektet, pekte aktører på mangelen på standarder og preaksepterte løsninger som en stor barriere. Solcelleproduktene er ikke tilpasset norsk byggeskikk, og det er lite kunnskap om bygningstekniske løsninger, og hvem som har ansvaret for hva ettersom solcellematerialer er både elektro og bygg. Frykten for å begå feil blir ofte større enn gleden ved å bygge energipositivt.

Et konkret eksempel: Hvor høy bør luftespalten mellom solcellepanelene og undertaket være? Bratte skråtak gir bedre lufting enn slake, men det finnes ikke konkrete anbefalinger for ulike taktyper.

Forskerne ved Sintef og NTNU har også målt temperaturen flere steder bak bygningsintegrerte solceller. Selv med en 136 mm dyp luftespalte mellom panelene og vindsperra ble det målt temperaturer opp mot 80 grader i luftsjiktet om sommeren. Det er høyere enn det som er målt selv under flate tak med asfaltmembran, ifølge Gullbrekken. Mer kjøling er nødvendig om solcellene skal yte det de er gode for.

– Det er slike ting vi må finne svar på. Først da kan vi utarbeide veiledere og anvisninger i

Byggforskserien som gjør det enklere å gå i gang med BIPV, sier Lars Gullbrekken til TU.

Han forteller at det foreligger retningslinjer for teknisk godkjenning, men at BIPV foreløpig ikke er omtalt i Byggforskserien til Sintef, som mange følger. Derfor har Sintef og NTNU-forskere søkt Forskningsrådet om et «kunnskaps- og kompetanseprosjekt» for BIPV.

– Vi har søkt i mange år, men fått nei hver gang. Men vi gir oss ikke, erklærer Gullbrekken.