In großen Solarparks sind sie bereits Standard, auf Hausdächern noch die Ausnahme: leichte und strapazierfähige Doppelglas-Solarmodule, die nicht nur eine verbesserte Energieeffizienz bieten, sondern auch mit zahlreichen Vorteilen und einer hohen Flexibilität in der Anwendung punkten.
Photovoltaik-Freiflächenanlagen sind nicht dafür bekannt, an besonders attraktiven und geschützten Standorten zu stehen. Im Gegenteil: Hohe Windlasten, Starkregen, Salznebel, Schnee, Sand, aber auch extreme Sonneneinstrahlung setzen Photovoltaik-Modulen in Freiflächenanlagen besonders zu. Aufgrund ihrer hohen Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit sind daher Doppelglas-Module bei Freiflächenanlagen aktuell das Maß der Dinge.
In jüngerer Zeit gewinnen diese Module nun auch in Aufdachanlagen zunehmend an Beliebtheit. Denn gerade angesichts immer extremerer Wetterereignisse profitieren auch Eigentümer von Solaranlagen auf privaten und Gewerbedächern von den Faktoren Langlebigkeit, Robustheit und Nachhaltigkeit, die Doppelglas-Module auszeichnen.
In Deutschland amortisieren sich Photovoltaikanlagen energetisch im Durchschnitt bereits nach ein bis zwei Jahren. Nach diesem Zeitraum hat die Anlage also so viel Energie erzeugt, wie für ihre Produktion, ihren Betrieb und ihre Entsorgung aufgewendet wird. Dabei haben Solarmodule heute bereits Leistungsgarantiezeiten von bis zu 30 Jahren und laufen häufig noch viele Jahre über diesen Zeitraum hinaus.
Doppelglas-Module weisen dabei eine längere Lebensdauer als herkömmliche Solarmodule mit Kunststoff-Rückseitenfolien auf. Die zusätzliche Glasschicht schützt die empfindlichen Komponenten der Solarzellen vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Staub und chemischen Substanzen und verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit. Außerdem reduziert das Glas auf beiden Seiten die mechanische Stresseinwirkung auf die Zellen.
Diese Eigenschaften führen zu einer geringeren Degradation der Solarmodule und erhöhen den Energieertrag über die gesamte Lebensdauer des Moduls. Darüber hinaus wirkt sich die hohe Beständigkeit von Doppelglas-Modulen positiv auf die mechanische und elektrische Langzeitleistung aus, was zu einer längeren Lebensdauer der gesamten Photovoltaikanlage führt und den Bedarf an Wartungsarbeiten reduziert. Die Langlebigkeit spiegelt sich zudem in längeren Garantiezeiten vieler Hersteller wider: Diese bieten bei Doppelglas-Modulen beispielsweise häufig 25 Jahre Produkt- und 30 Jahre Leistungsgarantie im Vergleich zu herkömmlichen Modulen mit Kunststoff-Rückseitenfolie an.
Für langfristig robuste Solarmodule bedarf es hochwertiger Materialien, die weniger anfällig für Degradation sind, sich besser an verschiedene Umweltbedingungen anpassen und gleichzeitig eine maximale Solarenergieerzeugung ermöglichen, während sie einfach zu installieren sind. Moderne Doppelglas-Module verfügen über einen Aluminiumrahmen, der das Glas umfasst und stützt. Idealerweise ist das Glas selbst nur wenige Millimeter dick, um das Gewicht der Module gering zu halten. Moderne Aufdachmodule wiegen weniger als 21 kg und sind somit leichter als vergleichbare Module mit Rückseitenfolien.
Bei der Auswahl von Solarmodulen spielt auch die Wahl der richtigen Technologie eine entscheidende Rolle, um langfristig hohe Energieerträge zu erzielen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Solartechnologie hat dazu geführt, dass die technische Obergrenze der Wirkungsgrade der p-Typ-PERC-Technologie praktisch erreicht ist.
n-Type-TOPCon-Module gehen hinsichtlich ihrer Effizienz darüber hinaus: Sie können über einen Zeitraum von 30 Jahren etwa zehn Prozent mehr Energie erzeugen als p-Typ-Zellen. Bei einer höheren Leistung und gleichzeitig geringerer Degradation kann somit eine erheblich höhere Energieausbeute erzielt werden. Dies wirkt sich auf die gesamte PV-Anlage positiv aus, indem ihr Betrieb effizienter ist und über die Gesamtlebensdauer der PV-Anlage zu bedeutend geringeren Gesamtkosten führt.
Zusätzlich zu den technologischen Vorteilen bieten Doppelglas-Module den Vorteil einer einfachen Montage der Solarmodule – insbesondere auf Dächern, wo Platz begrenzt ist und das Gewicht minimiert werden muss. Einfache Handhabung und hohe Kompatibilität mit anderen PV-Komponenten sind häufig entscheidende Faktoren bei der Auswahl und Installation der Module.
Ein weiterer Pluspunkt: Doppelglas-Module gibt es auch in einer bifazialen Ausführung. Bifaziale Module sind leistungsstärker, da sie auf der Modulrückseite reflektierte Strahlung aus der Umgebung aufnehmen können und diese zur Energieerzeugung beitragen kann. Flachdachanlagen mit Aufständerung und offenen Modulrückseiten in Kombination mit einer reflektiven Dachhaut können so zusätzliche Erträge erzielen und die Wirtschaftlichkeit der Anlagen steigern.
Selbst bei einer dachparallelen Installation tragen teiltransparente bifaziale Module zu einem zusätzlichen Energieertrag bei. Transparente Doppelglas-Module sind zudem ästhetisch ansprechend, da sie eine homogene Flächenwirkung haben und auf dunklen Dächern optisch nahezu unsichtbar sind.
Inzwischen ist es nicht mehr ausreichend, dass PV-Module eine optimale Energieausbeute bieten; auch das Thema Nachhaltigkeit spielt bei der Kaufentscheidung eine immer größere Rolle. Gemäß einer 2021 durchgeführten Studie des Fraunhofer-Instituts ISE können bei der Herstellung von Glas-Glas-Modulen gegenüber Glas-Folie-Modulen zusätzlich 7,5 bis 12,5 Prozent CO2 eingespart werden.
Eine längere Lebensdauer sowie eine geringere Degradation tragen zusätzlich zu einem besseren CO2-Fußabdruck bei. Das Fraunhofer ISE geht davon aus, dass sich der CO2-Fußabdruck von PV-Modulen in den vergangenen Jahren um 80 Prozent verringert habe, was auf eine Verbesserung der Silicium-Ausbeute, der Herstellungsprozesse, der Moduleffizienz und der CO2-Intensität der Stromerzeugung zurückzuführen sei.
Doppelglas-Module tragen im Vergleich zu Modulen mit Rückseitenfolie zu einer geringeren Umweltbelastung bei, da der Verzicht auf Kunststofffolie bis zu ein Kilogramm Kunststoff pro Modul einspart. Aber auch am Ende ihres Lebenszyklus bieten Glas-Glas-Module einen Vorteil gegenüber Modulen mit Kunststofffolie: Glas lässt sich einfacher vom Einbettungsmaterial trennen und kann wieder dem Wertstoffkreislauf zugeführt werden.
Bereits während der Produktion können Hersteller auf Nachhaltigkeit setzen, zum Beispiel indem sie die Energie für die Modulproduktion aus erneuerbaren Quellen beziehen. Wie nachhaltig Solarkomponenten produziert sind, lässt sich anhand unabhängiger Zertifikate nachvollziehen, wie zum Beispiel die LCA-Zertifizierung des TÜV Rheinland, die eine besonders niedrige CO2-Bilanz über den gesamten Produktionszyklus (Cradle-to-Gate) belegt.
Die Investition in eine Solaranlage ist eine Investition in die Zukunft. Daher sollten Faktoren, die zu einer möglichst hohen Anlageneffizienz, geringen Ausfällen und minimalem Wartungsaufwand beitragen, bei der Auswahl der PV-Anlagenkomponenten im Vordergrund stehen.
Doppelglas-Module mit der n-Typ-TOPCon-Technologie ermöglichen es, ein Solarsystem zu installieren, ohne sich Gedanken über die Leistung während seiner Lebensdauer machen zu müssen. Sie garantieren eine hohe Widerstandsfähigkeit und höchste Energieerträge über eine lange Zeit und in jeder Umgebung.
Klaus Hofmeister
ist Produkt Manager bei Trina Solar.