Bifaziale Solarmodule auf dem Dach: Sind sie sinnvoll?

Bifaziale Solarmodule sind besonders sinnvoll als Teil von PV-Installationen, bei denen die Rueckseite der Module ausreichend Sonnenlicht erhaelt. Das ist insbesondere in den folgenden Situationen der Fall:

• Flachdächer: Auf Flachdächern können die Module in einem Neigungswinkel installiert werden, der sowohl direktes Sonnenlicht auf die Vorderseite als auch reflektiertes Licht auf die Rückseite lenkt.
• Freiflächenanlagen: In offenen Geländeinstallationen, wie in Solarparks, kann das reflektierte Licht vom Boden, insbesondere von hellen oder reflektierenden Oberflächen wie Sand oder Kies, effektiv genutzt werden.
• Vertikale Installationen: An Fassaden oder anderen vertikalen Strukturen können bifaziale Module Licht von beiden Seiten aufnehmen, was in städtischen Umgebungen mit viel reflektiertem Licht besonders vorteilhaft ist.
• Überdachungen und Carports: Bei Installationen über Parkplätzen oder als Überdachung können sie zusätzliches Licht von den darunterliegenden Flächen aufnehmen.

Diese Einsatzmoeglichkeiten maximieren den Stromertrag und machen den Einsatz von bifazialen Modulen besonders effizient.

Bifaziale Solarmodule nutzen sowohl die Vorder- als auch die Rueckseite zur Stromerzeugung.

Sie koennen auf Daechern, an Fassaden, oder auch auf dem Boden installiert werden.

Sie sind robust konzipiert, der Rahmen besteht meist aus Aluminium mit zusaetzlichen Stuetzstreben und dickeren Profilen als bei herkoemmlichen Modulen, oder aus Edelstahl. Zudem sind bifaziale Module fast ausschliesslich Glas-Glas Module.

Durch die verwendeten Materialien sind Sie widerstandsfaehiger gegen Umwelteinfluesse wie Feuchtigkeit, extreme Temperaturen und mechanische Belastungen durch Wind und Schnee.

Durch die beidseitig aktive Flaeche steigern bifaziale Solarmodule den Stromertrag einer PV-Anlage. Jedoch sind auch die Anschaffungskosten hoeher.

Aufbau bifazialer Solarmodule

Zunaechst ist die Vorderseite des Moduls, wie bei herkoemmlichen Solarmodulen, mit einer transparenten Glasschicht bedeckt, die das Sonnenlicht auf die darunterliegenden Solarzellen lenkt.

Diese Solarzellen sind in der Regel aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium gefertigt, was fuer hohe Effizienz und Langlebigkeit sorgt.

Das Besondere an bifazialen Modulen ist die Rueckseite, die ebenfalls aus einer transparenten oder semi-transparenten Glasschicht besteht.

Diese Rueckseite ermoeglicht es, das von der Umgebung reflektierte oder gestreute Licht aufzunehmen und in Strom umzuwandeln.

Zwischen diesen Glasschichten befinden sich die aktiven Solarzellen, die durch einen speziellen Rahmen und eine Versiegelung geschuetzt werden. Dadurch sind bifaziale Solarmodule widerstandsfaehig gegen Umwelteinfluesse wie Feuchtigkeit und mechanische Belastungen.

In der Tabelle siehst du auf einen Blick einige Vor- und Nachteile bifazialer Solarmodule im Vergleich zu den weiter verbreiteten monofazialen Modulen.

Nun erklaeren wir die Vor- und Nachteile der Reihe nach:

Der Stromertrag bifazialer Solarmodule variiert je nach den spezifischen Bedingungen ihrer Installation wie Neigungswinkel und der Beschaffenheit der Oberflaeche darunter, sowie den oertlichen Umweltfaktoren wie Sonneneinstrahlung und Reflektion.

Grundsaetzlich sind bifaziale Module aufgrund ihrer Faehigkeit, sowohl direktes als auch diffuses Licht auf Vorder- und Rueckseite zu nutzen, leistungsfaehiger als monofaziale Module.

Bifaziale Solarmodule koennen bis zu 20 % mehr Energie erzeugen als monofaziale Module unter aehnlichen Bedingungen.

Allerdings:

Sind die Bedingungen unguenstig fuer den Einsatz der bifazialen Solarmodule - beispielsweise auf einem Schraegdach - so kann es durchaus vorkommen, dass monofaziale Module gleich viel oder sogar mehr Strom erzeugen koennen.

Der Untergrund hat einen erheblichen Einfluss auf den Ertrag bifazialer Solarmodule, da er das reflektierte Licht bestimmt, das von der Rueckseite der Module genutzt wird.

Der Reflexionsfaktor, auch Albedowert genannt, beschreibt das Verhaeltnis des reflektierten Lichts zur einfallenden Lichtmenge auf einer Oberflaeche. Ein hoher Reflexionsfaktor bedeutet, dass eine Oberflaeche viel Licht reflektiert.

Reflexionsfaktoren fuer verschiedene Untergruende:

• Dunkle Oberflächen (z.B. Asphalt, dunkler Boden): Niedriger Reflexionsfaktor (0,1-0,2), reflektiert nur 10-20% des einfallenden Lichts.
• Gras oder Vegetation: Mittlerer Reflexionsfaktor (0,2-0,3), reflektiert 20-30% des einfallenden Lichts.
• Weiße oder helle Oberflächen (z.B. Sand, heller Kies, weiße Membranen): Hoher Reflexionsfaktor (0,4-0,6), reflektiert 40-60% des einfallenden Lichts.
• Schnee: Sehr hoher Reflexionsfaktor (bis zu 0,8-0,9), reflektiert 80-90% des einfallenden Lichts.

Der Einfluss des Untergrunds auf den Gesamtertrag bifazialer Solarmodule kann erheblich sein. Durch die Wahl eines Untergrunds mit hohem Reflexionsfaktor kann der Ertrag der bifazialen Module um 20-30% gesteigert werden.

Es ist also besonders vorteilhaft, bifaziale Module ueber reflektierenden Flaechen zu installieren, um die Stromerzeugung zu optimieren.

Sind bifaziale Solarmodule auf Schrägdächern sinnvoll?

Bifaziale Solarmodule sind auf Schraegdaechern weniger sinnvoll, da ihre Rueckseite nicht genuegend Licht erhaelt. Dadurch wird die Effizienz nicht ausreichend gesteigert, und die hoeheren Kosten der bifazialen Module werden nicht kompensiert.

Auf einem Schraegdach sind die Solarmodule in geringem Abstand ueber der Dachflaeche auf Schienen montiert. Dadurch gelangt nicht genuegend reflektiertes Licht auf die bifazialen Solarmodule.

Einige Hersteller von PV-Modulen bieten neben monofazialen Modulen auch bifaziale Solarmodule an.

Darunter befinden sich unter anderem das Schweizer Unternehmen Meyer Burger, welches auf Produktion in Deutschland setzt. Daneben sind die chinesischen Hersteller Trina Solar und Aiko Solar unter den Anbietern bifazialer Solarmodule.

Es gibt verschiedene Varianten bifazialer Solarmodule, die sich in ihrer Konstruktion und den verwendeten Technologien unterscheiden. Hier sind die wichtigsten:

• Monokristalline bifaziale Solarmodule: Bestehen aus monokristallinen Solarzellen, die fuer ihre hohe Effizienz und lange Lebensdauer bekannt sind.
• Polykristalline bifaziale Solarmodule: Bestehen aus polykristallinen Solarzellen, die kostenguenstiger sind, aber eine geringere Effizienz als monokristalline Zellen aufweisen.
• Gerahmte bifaziale Solarmodule: Diese Module haben einen stabilen Aluminiumrahmen, der zusaetzliche Schutz und einfache Handhabung bietet.
• Rahmenlose bifaziale Solarmodule: Diese sind leichter und bieten ein aesthetisch ansprechenderes Design, besonders geeignet fuer Fassaden und architektonische Anwendungen.
• Bifaziale Solarmodule mit durchsichtiger Rueckseite: Ermoeglicht die maximale Nutzung von reflektiertem Licht und ist ideal fuer Installationen mit hohem Reflexionsfaktor.
• Bifaziale Solarmodule mit halbdurchsichtige Rueckseite: Bietet eine Balance zwischen Lichtdurchlaessigkeit und zusaetzlicher mechanischer Stabilitaet.
• Bifaziale Glas-Glas-Module: Beide Seiten der Solarzellen sind zwischen zwei Glasschichten eingeschlossen, was eine hohe Haltbarkeit und Schutz vor Umwelteinfluessen bietet.
• Bifaziale Glas-Folie-Module: Eine Seite der Solarzellen ist mit einer Glasschicht und die andere Seite mit einer transparenten Folie bedeckt, was das Modul leichter macht und Kosten spart.
• Flexible bifaziale Module: Hergestellt aus flexiblen Materialien, die sich fuer gewoelbte oder unregelmaessige Oberflaechen eignen.

Diese verschiedenen Varianten bieten eine breite Palette an Optionen, die je nach spezifischen Anforderungen und Installationsbedingungen ausgewaehlt werden koennen, um die maximale Effizienz und Langlebigkeit der Solaranlage zu gewaehrleisten.

Bifazial und monokristallin sind keine gegensaetzlichen Begriffe, sondern beziehen sich auf unterschiedliche Aspekte von Solarmodulen.

• Bifazial beschreibt die Faehigkeit eines Solarmoduls, Sonnenlicht sowohl von der Vorder- als auch von der Rueckseite zur Stromerzeugung zu nutzen. Es bezieht sich also auf die Design- und Funktionsweise des Moduls.
• Monokristallin hingegen beschreibt den Typ der Solarzellen, die in einem Modul verwendet werden. Monokristalline Solarzellen bestehen aus einkristallinem Silizium und sind fuer ihre hohe Effizienz und Langlebigkeit bekannt.

Ein bifaziales Modul kann monokristalline Solarzellen enthalten, genauso wie polykristalline oder andere Zelltypen.

Die Begriffe beziehen sich also auf unterschiedliche Eigenschaften und koennen in Kombination auftreten.

Bifaziale Solarmodule lohnen sich besonders als Teil von PV-Installationen mit hohem reflektiertem Licht, wie auf Flachdaechern oder in Freiflaechenanlagen. So koennen Anlagen mit bifazialen Modulen bis zu 20-30% mehr Strom erzeugen als monofaziale Module.

Weniger lohnenswert sind bifaziale Solarmodule auf Schraegdaechern, da die Rueckseite weniger Licht erhaelt und dadurch ihr Potenzial nicht voll ausgeschoepft wird.

Zudem sind die Anschaffungskosten und die Kosten fuer spezielle Montagesysteme hoeher, was die Wirtschaftlichkeit in unguenstigen Installationen weiter verringert.

Ob sich bifaziale Solarmodule lohnen haengt also stark vom Einsatzgebiet ab.

Du solltest also immer im Vorhinein pruefen, ob sich die Mehrkosten fuer bifaziale Module bei deinem Solarprojekt lohnen, oder ob kostenguenstigere monofaziale Solarmodule eine bessere Wirtschaftlichkeit aufweisen.

• Bifaziale Solarmodule nutzen sowohl die Vorder- als auch die Rueckseite zur Stromerzeugung.
• Zu Ihren Vorteilen gehoeren: hoeherer Ertrag, besseres Schwachlichtverhalten, hoehere Lebensdauer und Robustheit.
• Bifaziale Solarmodule koennen bis zu 20 % mehr Energie erzeugen als monofaziale Module.
• Ihre Nachteile sind hoehere Kosten, hoehere Anforderungen an Installation, schlechteres Schattenmanagement, Standortabhaengigkeit und Wartungsaufwand.
• Bifaziale Module sind besonders sinnvoll, wenn die Rueckseite ausreichend Licht erhaelt, z.B. bei Flachdaechern oder Freiflaechenanlagen.
• Bifaziale Solarmodule sind auf Schraegdaechern weniger sinnvoll, da ihre Rueckseite nicht genuegend Licht erhaelt, was ihre Effizienz beeintraechtigt.