Glasgevel met geïntegreerde zonnecellen voor BOLD

De exclusieve Amsterdamse woontoren BOLD van projectontwikkelaar en bouwer VORM heeft een glazen gevel met geïntegreerde zonnecellen en sensoren. Het innovatieve glas wekt duurzame energie op en stuurt elektriciteit en data via het met Draka bekabelde raamkozijn naar een systeemkast en de cloud. Een wereldprimeur die de ontwikkeling naar energieneutrale gebouwen een stap dichterbij brengt.

De minuscule zonnecellen zijn niet groter dan de nagel van een pink. Zelfs met hun blauwe kleur vallen ze niet op in de 16 mm brede sponning van de dubbele beglazing. Net zo min als de printplaatjes waarmee ze zijn verbonden. Maar de glazen gevel van BOLD zit er vol mee, althans bij de 331 ramen van 93 luxe appartementen en penthouses met uitzicht op het zuiden en westen.

Hippe buurt
De noordelijke IJ-oevers tegenover Centraal Station Amsterdam vormen één grote bouwplaats. Hier verandert de wijk Overhoeks in een hip woon- en verblijfshart met internationale ambities. Niets doet vermoeden dat het esthetisch en high tech gebruik van zonnepaneeltjes bijdraagt aan de duurzaamheid van de bijna 80 meter hoge BOLD woontoren met zijn 24 verdiepingen en 158 woonunits. Toch verleent volgens architectenbureau OZ juist de energieopwekkende gevel haar ontwerp een eigenzinnig en opmerkelijk karakter, zoals een vet (BOLD) gedrukt woord in een tekst. 

SmartSkin innovatie
SmartSkin is de naam die de Delftse scale-up PHYSEE haar gepatenteerde innovatie heeft gegeven. Een toekomstgericht gevelsysteem om het binnenklimaat tegelijkertijd te voeden, te monitoren en te regelen. Zonnecellen in het glas wekken stroom op en sensoren meten omgevingsdata als beweging, temperatuur en licht. Met de stroom kunnen bewoners bijvoorbeeld telefoons opladen en met de data kunnen allerlei systemen worden aangestuurd, zoals verlichting, zonwering, ventilatie en verwarming. Daarnaast kan de data inzichten opleveren over het gebruik van gebouwen om de systemen ook daarop beter te laten aansluiten. Alles om gebouwen energiezuiniger en comfortabeler maken. 

Wereldprimeur
BOLD is het eerste project ter wereld waar SmartSkin geïntegreerd is. Alle ramen in het low voltage, bi-directionele grid zijn met een van de acht systeemkasten in het gebouw verbonden om energie en data te verzamelen. Sensoren meten lux, luchtdruk, vochtigheid en temperatuur en PHYSEE-boxen op de kozijnen monitoren het binnenklimaat op temperatuur en kooldioxide. “De energie wordt voor de bewoners omgevormd en de data gaat naar de cloud”, vertelt Solco Reijnders, Head of Execution & Support bij PHYSEE. 

Energie en data
Het rendement van de zonnecellen draagt volgens Reijnders bij aan de energieprestaties (EPC, BENG) van het gebouw. De, overigens geanonimiseerde, data zijn met name interessant voor de beheerder en PHYSEE zelf. “Koppelingen met andere systemen, zoals zonwering, heeft dit project nog niet, maar wij combineren de meetgegevens van binnen en buiten wel om met deze data over leefklimaat, energieopwekking en dergelijke onze algoritmes voor andere gevelsystemen te optimaliseren.”

Power Line Communication
De opgewekte energie en sensordata worden via één geluste Draka B2ca kabel in het raamkozijn naar (acht) systeemkasten in het gebouw getransporteerd. Hierbij wordt gebruikgemaakt van Power Line Communication, een technologie die het mogelijk maakt om over conventionele stroomkabels data te versturen. Elke kast bevat naast accu’s en een inverter voor de energieopslag een server en gateway voor het ophalen, verwerken en uitlezen van data. Via de internetkoppeling in de hoofdkast gaat de data naar de cloud. Iedere groep ramen heeft een aparte koppeling middels een connector in een kozijn. Afhankelijk van de groepsgrootte (2 tot 6 ramen) varieert de Draka bekabeling van 0,6 tot 2 mm2. Het systeem wordt gevoed via 2 x 4 mm2 Draka kabels die vanuit klemmenkasten via de wanden en vloeren naar de kozijnen lopen.  

Brandveilige gevelbekabeling
Grootste uitdaging voor het bekabelen van het SmartSkin grid was de brandveiligheid.

Gebouwen bevatten steeds meer kabels, maar hoe bereken je de brandveiligheid van een gevel waar kabels doorheen lopen?

Draka heeft ons goed geholpen bij die keuze, net als bij het bepalen van de juiste kabel voor de Power Line Communication. Hun expertise en support is geweldig en de communicatie verliep erg prettig, zegt Reijnders. 

Durf te innoveren
PHYSEE speelt een centrale rol bij de realisatie, mede doordat zij ook de flat packs (frames) voor de glasfabrikant (NSG Pilkington) hebben ontwikkeld en produceren. Naast de glasfabrikant zijn ook de architect, de aannemer, de gevelbouwer en de installateurs (DEP/Facility Facts) afhankelijk van haar informatie. “Wij willen een product leveren dat begrepen wordt en moeten elke stap visualiseren om dat te laten leven. Het is moeilijk om als startend bedrijf zo’n innovatie in een traditionele sector tot stand te brengen, maar gelukkig durft VORM, als voorloper in innovatie, dat aan en realiseren we samen in woontoren BOLD een wereldwijde primeur op gebied van duurzaamheid. Wij krijgen van alle partijen ruimte om te leren en iedereen wil er een succes van maken.” Is dat BOLD of niet?