Österreich-Pavillon bei der Weltausstellung 2015: Energieeffizienz von ihrer schönsten Seite
Innovative Energiegewinnung und überzeugendes Design gehen beim österreichischen Beitrag zur EXPO 2015 in Mailand Hand in Hand. Farbstoff-Solarzellen auf einer Fassadenseite dienen nicht nur der umweltfreundlichen Energiegewinnung, sondern fungieren auch als ansprechendes gestalterisches Element. Ebenso setzt das Beleuchtungskonzept gleichermaßen natürliche wie spannende Akzente — und das dank LED-Technik mit nur einem Drittel des Energiebedarfs herkömmlicher Beleuchtungssysteme. Das Medium Licht kommt damit ebenso erhellend wie klimafreundlich zum Einsatz. Zur Gewinnung elektrischer Energie wird am Österreich-Pavillon eine neue Fassadentechnologie großflächig installiert. Sie nutzt den sogenannten Grätzel-Effekt, als Anwendung der Nano-Bionik zuzuordnen. Realisiert wird dieses neue Glas-Photovoltaik-System vom Technologieunternehmen SFL technologies mit dem eigenen Forschungszentrum FIBAG, beide mit Sitz in Stallhofen in der Steiermark.
„Die Farbstoff-Solarzelle ist eine weltweit neuartige Glastechnologie. Basierend auf dem Prinzip der Photosynthese wird dabei Licht in elektrische Energie umgewandelt“, erläutert Mario J. Müller, Vorstand der FIBAG und Leiter Technik, Forschung & Entwicklung bei SFL technologies. Licht wird bei dieser von Prof. Michael Grätzel patentierten Entwicklung nicht durch den photoelektrischen Effekt in elektrischen Strom umgewandelt, sondern durch mesoskopisch dimensionierten Farbstoff (ähnlich wie Chlorophyll). Grätzel-Zellen können selbst schwaches bzw. diffuses Licht nutzen und sind färbig-transparent — so kann auch nächtliches Kunstlicht aus dem Österreich-Pavillon in Energie umgewandelt werden. Tagsüber schwächt die Grätzel-Zelle die Intensität des Sonnenlichtes ab und wirkt gleichzeitig beschattend.
Weltweit erste Kunstinstallation mit Grätzel-Technologie
Die Glasfläche am Österreich-Pavillon wird insgesamt 90 m2 ausmachen, wobei sich die kleinste Einheit auf 0,6 m2 beläuft. Die Anlage umfasst ca. 4 kW installierte Leistung. Bei durchschnittlich sechs Sonnenstunden sind 24 kWh an Energie-Ernte pro Tag zu erwarten. Damit können zwei der mobilen Energiespeicher von SFL technologies namens ELI vollgeladen werden und stellen somit CO2-freie Nahverkehrsmobilität am EXPO-Gelände bereit. Die Farbstoff-Solarzellen-Fassade am Österreich-Pavillon ist die weltweit erste Kunstinstallation mit Grätzel-Technologie. SFL technologies realisiert auch in der Smart City Graz ein Projekt auf Basis dieses Glas-Photovoltaik-Systems: Grätzel-Zellen werden unter anderem die Hülle des Science-Towers bilden.
Hohe Steigerungsraten bei Solarenergie
Die Fassaden-Installation am Österreich-Pavillon zeigt impuls¬gebend, wie Solartechnologie architektonisch ansprechend eingesetzt werden kann. Die Nutzung von Solarenergie zur Stromerzeugung verzeichnet in Österreich ein deutliches Wachstum: Sie hat sich in den vergangenen Jahren jeweils verdoppelt, wenn auch von einem niedrigen Ausgangspunkt aus. Zum Jahresende 2014 werden 1,5% der heimischen Stromproduktion aus Solarenergie stammen.
Bartenbach und Zumtobel: Energieeffiziente Beleuchtung mit LED-Spots
Äußerst energieeffizient ist auch das Beleuchtungskonzept des Österreich-Pavillons. Untertags reicht durch die offene Gestaltung des Pavillons natürliches Licht zur Beleuchtung. Abends wird durch intelligente Planung eine dezente Grundbeleuchtung mit rund 5 bis 10 Lux umgesetzt, Spots setzen dabei dramaturgische Effekte. Das Konzept wurde vom Lichtspezialisten Bartenbach aus Aldrans (Tirol) entwickelt, Zumtobel realisiert die Systeme. Zum Einsatz kommen ausschließlich LED-Lampen mit einem Wirkungsgrad von mehr als 80% und einer Leistung von zumindest 120 Lumen/Watt. Sämtliche Leuchten sind mit dem Eco+-Siegel von Zumtobel klassifiziert, das für beste Produkte hinsichtlich Energieeffizienz, Umweltrelevanz und Anwendungsqualität vergeben wird. Die Lichtanlage benötigt nur 30 bis 40% der Energie eines herkömmlichen Beleuchtungssystems, wie etwa mit Halogenlampen. Zum niedrigeren Energieverbrauch trägt auch die intelligente Lichtsteuerung bei: Die Intensität der kompletten Anlage lässt sich regeln und wird den gewünschten Anforderungen des Raumes angepasst.
Natürliche Mondlichtstimmung
Intensität und Charakter der Beleuchtung am Abend entsprechen dem Mondlicht, was perfekt mit dem Pavillon-Konzept einer „grünen Oase“ harmoniert. „Alle Spots zur Ausleuchtung der grünen Oase sind an der Dachkante positioniert und so orientiert, dass die Besucher nie direkt in die Leuchten blicken können. Das Schattenbild wird nur von einer Seite erzeugt, die Beleuchtung hält sich im Hintergrund und wirkt sehr natürlich“, erläutert Christoph Gapp, Head of Lighting Design bei Bartenbach. Bei Sprühnebeln und an anderen markanten Punkten am Boden werden durch wechselnde Lichter Blickakzente geschaffen. Besondere Highlights setzen schließlich auf die höchsten Bäume gerichtete Strahler. Die Baumriesen des Österreich-Pavillons werden damit auch nachts schon von weitem sichtbar sein.
