Bifaziale Solarmodule werden heute in vielen Photovoltaikprojekten eingesetzt, ihr tatsächlicher Mehrertrag hängt jedoch stark von der Systemauslegung und den Installationsbedingungen ab. Dieser Beitrag erläutert die Funktionsweise und gängigen Bauformen bifazialer PV-Module und analysiert zentrale Einflussfaktoren wie Montagehöhe, Reihenabstand, Bodenreflexion (Albedo) und Unterkonstruktion. Ziel ist es aufzuzeigen, unter welchen Voraussetzungen bifaziale Solarmodule einen realen Mehrwert liefern.

Inhalt

1. Wann lohnen sich bifaziale Solarmodule nicht?
2. Welche Systembedingungen entscheiden wirklich über den Einsatz bifazialer Module?
3. Gängige Bauformen bifazialer Module und ihre Einsatzvoraussetzungen
4. Fazit

1. Wann lohnt sich der Einsatz bifazialer Solarmodule nicht?

Bifaziale Solarmodule führen nicht in jedem Projekt automatisch zu einem Mehrertrag. Die Stromerzeugung über die Modulrückseite setzt zunächst voraus, dass ausreichend nutzbares reflektiertes Licht vorhanden ist.

Ist die Montagehöhe begrenzt, liegt die Modulrückseite dauerhaft im Schatten oder dominieren im Umfeld überwiegend lichtabsorbierende Oberflächen, lassen sich die Vorteile bifazialer PV-Module kaum ausschöpfen.

Selbst bei vorhandenen Reflexionsanteilen bleibt die Systemkonstruktion entscheidend. Zu geringe Reihenabstände sowie Abschattungen durch Unterkonstruktionen oder Windschutzbauteile reduzieren den rückseitigen Lichteinfall deutlich und schwächen den bifazialen Effekt.

Da bifaziale Systeme in der Regel mit einer höheren Systemkomplexität einhergehen, sind sie bei unzureichenden Randbedingungen und Projekten mit Fokus auf stabile, gut prognostizierbare Erträge nicht zwangsläufig die bevorzugte Lösung.

2. Welche Systembedingungen entscheiden wirklich darüber, ob sich bifaziale Solarmodule lohnen?

2.1 Optimierung von Montagehöhe und Abstand

Bifaziale Module sollten höher montiert werden als monofaziale PV-Module, empfohlen wird ein Mindestabstand von 1 m zur Boden- oder Dachoberfläche. Eine größere Montagehöhe ermöglicht, dass mehr reflektiertes Licht die Modulrückseite erreicht und reduziert zugleich Abschattungen am unteren Modulrand.

Bei geneigten Dachinstallationen sollte zwischen Modulrückseite und Dachfläche ein Abstand von 10–15 cm eingehalten werden, um Luftzirkulation zu fördern und Reflexionen zuzulassen.

2.2 Umsetzung eines geeigneten Reihenabstands

Der Abstand zwischen den Modulreihen muss ausreichend groß sein, damit Sonnenlicht den Boden erreicht und zur Modulrückseite reflektiert werden kann. Empfohlen wird ein Reihenabstand ab 2,5 m, größere Abstände sind vorteilhaft für die rückseitige Einstrahlung.

Bei der Auslegung sollten saisonale Sonnenstände berücksichtigt werden; typischerweise liegt ein sinnvoller Bereich bei einer Ground Coverage Ratio (GCR) von 0,3 bis 0,5.

2.3 Wahl des Installationsumfelds

Das Umfeld der Module sollte möglichst hohe Albedo-Werte aufweisen, um Licht effizient zur Rückseite zu reflektieren. Geeignet sind unter anderem helle Dachflächen, niedriges Bewuchsgrün, Asphaltflächen oder Wasseroberflächen.

Zu vermeiden sind stark verschattete Bereiche sowie lichtabsorbierende Umgebungen, etwa durch hohe Gebäude oder dunkle Böden, da diese die rückseitige Einstrahlung deutlich reduzieren.

2.4 Einsatz diffuser Reflektoren

Durch gezielt platzierte diffuse Reflektoren lässt sich der Lichteintrag auf der Modulrückseite erhöhen. Kosteneffiziente Maßnahmen sind etwa das Weißstreichen angrenzender Wände oder Zäune, reflektierende Folien auf Blenden sowie das Ausbringen von weißem Kies oder hellem Gestein unter bodenmontierten PV-Anlagen.

Dadurch kann die Albedo von 0,2–0,3 auf 0,5 oder mehr gesteigert werden. In landwirtschaftlichen Anwendungen weisen auch bestimmte Kulturen, etwa einige Salatsorten, vergleichsweise hohe Reflexionsgrade auf. Zusätzlich kann das Weißfärben von Montageschienen die Lichtreflexion unterhalb der Module verbessern.

2.5 Verwendung transparenter oder reflektierender Unterkonstruktionskomponenten

Bevorzugt sollten Unterkonstruktionsmaterialien eingesetzt werden, die Licht durchlassen oder zur Modulrückseite reflektieren. Helle oder reflektierende Pfetten und Querträger erhöhen die rückseitige Einstrahlung und damit den Energieertrag.

Sind Windschutzplatten erforderlich, bieten transparente oder teiltransparente Materialien Vorteile, da sie Lichtdurchlass ermöglichen und gleichzeitig Windlasten reduzieren. Opake Bauteile sollten möglichst vermieden werden, um zusätzliche Verschattung hinter den Modulen zu verhindern.

2.6 Planung der Kabelführung

Bei bifazialen Solarmodulen sollten Kabel entlang der Modul- oder Gestellseiten geführt werden, um Abschattungen auf der Rückseite zu minimieren. Transparente oder helle Kabelbinder und Leerrohre tragen zusätzlich zu besseren Lichtverhältnissen bei.

Eine vorausschauende Kabelplanung, der Einsatz geeigneter Kabelmanagementsysteme sowie regelmäßige Kontrollen auf Verschleiß oder Alterung sind entscheidend, um den langfristig effizienten Betrieb der PV-Anlage sicherzustellen.

3. Gängige Bauformen bifazialer Solarmodule und ihre Einsatzvoraussetzungen

Bifaziale Solarmodule sind hauptsächlich in drei konstruktiven Ausführungen verbreitet. Diese unterscheiden sich hinsichtlich mechanischer Eigenschaften und der rückseitigen Einstrahlungsbedingungen. Ihre Eignung muss daher stets im Zusammenhang mit den konkreten Systembedingungen bewertet werden.

3.1 Glas/Glas-Module (am weitesten verbreitet)

• Hohe strukturelle Festigkeit und gute Belastbarkeit gegenüber mechanischen Lasten.
• Besonders geeignet für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an Umweltbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit.

3.2 Glas/Transparente-Rückseitenfolie-Module

• Vorderseite aus Glas, Rückseite mit transparenter Rückseitenfolie.
• Die rückseitige Lichtausbeute ist stark von den Installations- und Reflexionsbedingungen abhängig und kommt häufig in kostenoptimierten Projekten zum Einsatz.

3.3 Glas/Rückseitenfolie-Module

• Vorderseitige Glasabdeckung mit nicht transparenter Rückseitenfolie.
• Die rückseitige Einstrahlung ist eingeschränkt, sodass ein bifazialer Mehrertrag in der Regel nur unter spezifischen Montagebedingungen relevant ist.

Diese drei Bauformen verdeutlichen primär Unterschiede im Moduldesign, bestimmen jedoch nicht unmittelbar den tatsächlichen Energieertrag des Systems. Ob bifaziale Solarmodule ihr rückseitiges Potenzial entfalten können, hängt weiterhin maßgeblich von den zuvor beschriebenen Systembedingungen und Installationsvoraussetzungen ab.

Fazit

Bifaziale Solarmodule führen nicht in jedem Projekt automatisch zu höheren Erträgen. Ihr Nutzen hängt maßgeblich von der Systemauslegung, den Installationsbedingungen und den Projektzielen ab. Nur wenn rückseitige Einstrahlungsbedingungen, Systemstruktur und ein kontrollierbarer Komplexitätsgrad gleichzeitig gegeben sind, können die Vorteile bifazialer PV-Module tatsächlich wirksam werden.

Die Entscheidung für eine bifaziale Lösung sollte daher als systemische Bewertung in einer frühen Projektphase verstanden werden – nicht als einfache Produktaufwertung. Ob die notwendigen Voraussetzungen erfüllt sind, ist der entscheidende Maßstab dafür, ob sich der Einsatz bifazialer Solarmodule wirklich lohnt.

Seit 2008 ist Maysun Solar als Hersteller von Solarmodulen dauerhaft im europäischen Markt aktiv und auf die Entwicklung sowie Fertigung von Glas-Glas-bifazialen Modulen spezialisiert. Die HJT-Glas-Glas-bifazialen Module und TOPCon-Glas-Glas-bifazialen Module vereinen hohe strukturelle Zuverlässigkeit mit stabiler bifazialer Stromerzeugung und werden über Vertriebs- und Lagerstandorte in mehreren EU-Ländern bereitgestellt.

Quellenverzeichnis

Heltsley, K. (2024, June 30). Best practices for installing bifacial solar panels | explained. ItekEnergy. https://www.itekenergy.com/solar-panels/best-practices-for-installing-bifacial-solar-panels/

9 Tips and Tricks for deploying bifacial solar panels. (n.d.). Waaree Energies Limited. https://shop.waaree.com/blog/9-tips-and-tricks-for-deploying-bifacial-solar-panels/ srsltid=AfmBOoqdaA1bhATCHPqFaA2YzrBgD5OQwzWb2WUQs5UVUsOQOZIEozGa

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