Afbeelding: beeld blog 3

Zonne-architectuur

16 februari 2018

In mijn werk als adviseur ruimtelijke kwaliteit krijg ik wekelijks te maken met aanvragen van particulieren die zonnepanelen (ofwel fotovoltaïsche panelen c.q. PV-panelen) op hun woning willen plaatsen. Deze aanvragen betreffen niet de vergunningsvrije plannen, maar plannen voor zonnepanelen in een beschermd stadsgezicht of op het dak van een monument… Het is dus het topje van de ijsberg van alle plannen om zonnepanelen op daken te leggen. In de meeste nieuwbouwwoningen (in nieuwe woonbuurten) worden er ‘aan de lopende band’ vergunningsvrij zonnepanelen op daken gelegd, op zich een hele goede ontwikkeling voor wat betreft de duurzaamheidsambitie. Toch is de toepassing van zonnepanelen nog minimaal en voor een heel beperkt deel ‘architectonisch’ te noemen.

Geïntegreerd element
Ik vraag me steeds vaker af: als duurzame energie de norm wordt, waar blijft de ontwikkeling van een zonnepaneel als geïntegreerd architectonisch element? Inderdaad, er is een ontwikkeling: namelijk de dakpan waarin een PV-element is verwerkt. En het ‘solar glas’ waarbij transparant glas elektriciteit kan opwekken. Dit is nog maar een beperkte ontwikkeling, respectievelijk ontwikkeling ‘in de kinderschoenen’. Er valt nog niet veel te kiezen. Bedrijven die zonnepanelen leveren, richten zich alleen op de zonnepanelen voor zogenaamde ‘net-gekoppelde systemen’. Een PV-element voor dit systeem is een redelijk dik pakket (35-40 cm) in rechthoekige vorm met een oppervlakte van ongeveer 2m2 . De bovenlaag bestaat uit monokristallijne zonnecellen of polykristallijne zonnecellen;  deze zijn blauw of zwart  én glanzend. Vanuit technisch oogpunt  is er echter al veel meer mogelijk, maar de ontwikkeling gedreven door esthetische kwaliteit gaat stroef.

Ontwikkeling voor rendement
Zonnepanelen zijn ontworpen door fysici; zij zijn gedreven door rendement. In eerste instantie hebben esthetische eisen daarbij geen rol gespeeld. Ook is de investering van belang. Inmiddels is de techniek echter zodanig ontwikkeld dat een investering in zonnepanelen als alternatief voor ‘normale elektriciteit’ in gemiddeld 7 jaar tijd is terug verdiend. Behalve dat is een zonnepaneel per vierkante meter goedkoper dan natuursteen. Dit geeft aan dat het tijd is voor de volgende stap.

"Het moment is daar dat de architect met de ‘fotovoltaïsche techniek’ aan de slag zou moeten gaan. Integraal ontwerpen gaat verder dan het puzzelen met paneeltjes, áls het al gebeurt…"

De stap naar nieuwe architectuur
Architectuur is voor een deel creëren met vaste, functionele bouwelementen. Zo hebben architecten door de eeuwen heen prachtige bouwstijlen met metselwerk ontwikkeld. Daarbij liggen vorm en maat van bakstenen min of meer vast.  Het merendeel van de metselstenen en vrijwel alle straatstenen worden vervaardigd in een vormbakpers. Er zijn variaties, maar een baksteen is en blijft een duidelijk herkenbaar element. Het wordt behalve als constructief element ook (in metselverbanden) esthetisch ingezet. Een zonnepaneel heeft in tegen stelling tot een baksteen een ‘hightech’- imago en wordt niet of nauwelijks ingezet als esthetisch element. Bij veel mensen heeft een zonnepaneel zelfs een negatieve associatie; het zou gebouwen ‘lelijk maken’. Het schrille contrast van een zonnepaneel met traditionele bouwstijlen is  een reden voor het negatieve imago.
Daarnaast is er nog steeds gebrek aan integraal ontwerpen met zonnepanelen. Heeft te maken met het feit dat een zonnepaneel niet constructief is zoals (de oorspronkelijke toepassing van) de baksteen? Of heeft het te maken met de relatief grote maatvoering van de panelen? Stel we gaan uit van nieuwbouw, waarbij ‘alles’ mogelijk is…hoe zou de fantasie van architecten geprikkeld kunnen worden om op een esthetische en gevarieerde manier zonnepanelen, of zonne-elementen, te gebruiken? Daarbij is het doel verder te gaan dan functionaliteit.  Nieuwe (bouw)materialen zijn immers een kans om nieuwe architectuur te ontwikkelen.
Zoals gezegd: er is veel meer mogelijk, bijvoorbeeld met de ‘dunnelaagtechnologie’. Hierbij wordt gebruik  gemaakt van ‘amorf silicium’. Het woord ‘amorf’ zegt het al: geen vaste vorm. Daarvan gaan de handen van ontwerpers kriebelen, zou je denken. Natuurlijk, er worden al PV-geïntegreerde systemen voor gebouwen ontwikkeld: zoals vliesgevels. Daarbij zijn de grote panelen echter vaak nog als zodanig herkenbaar, in rasters toegepast. Voor toekomstige toepassingen zou de maatvoering gevarieerder en verfijnder moeten zijn om meer mogelijk te maken. Wellicht ook de kleur en textuur. Ik denk daarbij aan PV-elementen in het formaat van lego-blokjes die worden gekoppeld aan verschillende bouwelementen… Een idee, maar dat waarschijnlijk nog niet rendabel gefabriceerd zou kunnen worden. Het ideaalbeeld dat ik heb: een intensieve samenwerking tussen ontwerpers, architecten en fabrikanten voor gevarieerde,  betaalbare én flexibele systemen die inspireren tot nieuwe zonne-architectuur!

beeld blog 2
beeld blog 3
Zonnepanelen