Glas-Glas-Module: Aufbau, Vor- & Nachteile und Kosten-Vergleich

Glas-Glas-Module haben den Ruf, besonders robust und weniger brandanfällig zu sein. Zudem generieren sie durch ihre Bifazialität einen höheren Solarertrag als reine Glas-Folien-Module mit Rückseitenfolie. Allerdings sind reine Glasmodule recht teuer und sind bei der Installation richtige Schwergewichte. Nachteilig sind daher die etwas höheren Montagekosten und die höhere Traglast auf dem Dach. Wir prüfen, woran das liegt, und betrachten die Kosten in Relation zum Solar-Ertrag.

• Glas-Glas-Module haben auf der Vorder- und Rückseite eine Glasscheibe. Das macht sie robuster und langlebiger gegen Außeneinwirkung als Glas-Folien-Module. Auch bei starker Belastung entstehen keine Mikrorisse (Micro-Cracks). Das ermöglicht 30-Jahre lange Garantien.
• Auch der Ertrag bleibt dadurch über viele Jahre konstant hoch. Zudem sind viele Glas-Glas-Module bifazial, sodass sie bei einer Aufständerung auch das Licht von hinten in Strom umwandeln können. Dafür hat ihre Vorderseite einen häufig etwas geringeren Wirkungsgrad.
• Aufgrund ihrer beidseitigen Verglasung werden Glas-Glas-Module in einer besseren Brandschutzklasse eingestuft, sodass man Reihen- und Doppelhausdächer aus rechtlichen Gründen mit mehr Modulen belegen kann, ohne einen 3-Meter-Abstand zum Nachbarn einhalten zu müssen.
• Nachteile: Glas-Glas-Module sind allerdings teurer als Glas-Folien-Module, sodass ihre höhere Lebensdauer und ihr vermeintlicher Mehr-Ertrag immer anhand der individuellen Bedingungen und auch der Betriebspräferenzen abgewogen werden sollte.
• Zudem sind sie schwerer, was die Montage etwas verteuert und die Traglast auf dem Dach erhöht. Aufgrund ihres Gewichts empfehlen Fachleute auch, sie nicht als Balkonkraftwerke einzusetzen, da durch Windlasten die auf die Halterungen einwirkenden Kräfte zu groß werden können. Eine Alternative stellen Glas-Folien- oder Kunststoff-Module dar.

Auf dem Solarmarkt haben sich im Bereich der Privat-Dachanlagen Glas-Folien-Module als häufigste Variante hervorgetan. An zweiter Stelle stehen Glas-Glas-Module, die mit einem tendenziell höherem Preis und Gewicht bei manchen Hausbesitzer:innen für Unsicherheit sorgen. Abseits dieser Faktoren bieten Glas-Glas-PV-Module jedoch viele Vorteile, die die finanziellen Mehrkosten ausgleichen können.

Glas-Folie-Module stellen die klassische Variante eines Photovoltaikmoduls dar, bei denen eine dünnere Folie anstelle von Glas auf der Rückseite verwendet wird. Sie sind daher leichter und aufgrund ihrer geringeren Materialkosten und hohen produzierten Stückzahlen deutlich günstiger.

Nachteilig ist, dass die Rückseitenfolien („Backsheets“), die die Solarmodule vor UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Diffusion, chemischen Substanzen, mechanischer Beschädigung und Abrasion schützen und ihre elektrische Leitfähigkeit gewährleisten sollen, in den letzten Jahren häufiger versagen. Dann können Isolationsfehler resultieren, die die Wechselrichter dazu veranlassen, die Photovoltaik-Anlage aus Sicherheitsgründen nicht mehr einzuschalten. Unter besonderen Wetter- und Umweltbedingungen kann eine Gefahr für Leib und Leben infolge eines Stromschlags nicht ausgeschlossen werden.

Im Zusammenhang mit geschädigten Rückseitenfolien sind diverse Schadensbilder dokumentiert; unter anderem kommt es vermehrt zu Korrosion bei Zellverbindern, Auskreiden der Rückseitenfolien, Delamination, Rissbildung oder Braunfärbung.

Der Aufbau von Glas-Glas-Modulen besteht aus zwei Glaslagen anstelle der herkömmlichen Kombination aus Glas und Rückseitenfolie. Eine detailliertere Beschreibung des Aufbaus zeigt:

1. Vordere Glaslage (Frontglas): Diese Schicht ist der Sonneneinstrahlung ausgesetzt und dient als Schutz für die inneren Schichten des Moduls. Sie ist speziell behandelt, um eine hohe Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten, sodass das Sonnenlicht effizient von den darunter liegenden Zellen absorbiert werden kann.
2. Solarzellen: Direkt unter dem vorderen Glas befinden sich die eigentlichen Solarzellen. Diese Zellen bestehen aus Halbleitermaterialien, die Licht in elektrischen Strom umwandeln.
3. Zwischenschicht: Die Solarzellen sind in einer Zwischenschicht eingebettet, die oft aus einem speziellen Kunststoffmaterial besteht. Diese Schicht schützt die Solarzellen vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen.
4. Hintere Glaslage (Backsheet): Im Gegensatz zu herkömmlichen Modulen, die eine Kunststoff- oder Metallrückseite haben, besteht die Rückseite von Glas-Glas-Modulen aus einer zweiten Glaslage. Dies bietet zusätzlichen Schutz für die inneren Schichten und erhöht die Haltbarkeit des Moduls.

Glas-Glas-Module haben sich in zahlreichen Tests als äußerst belastbar und widerstandsfähig erwiesen. Im Folgenden geben wir einen Überblick zu den Kategorien, die dabei besonders auffallen und beim Kauf von Glas-Glas-Solarmodulen berücksichtigt werden sollten.

Bei Belastungstests, die mechanische Stauchung oder Streckung der Module unter Labor-Umgebungen simulieren, zeigen Glas-Glas-Module eine außergewöhnliche Stabilität. Wegen ihrer doppelten Glaslagen haben sie eine beeindruckende Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen.

Bei Glas-Folie-Modulen können sich Mikrorisse bilden und auch nach einer Entspannung des Materials bleiben. Diese irreparablen Schäden auf Mikro-Ebene senken die Modulleistung erheblich. Glas-Glas-Solarmodule sind durch ihre Biegsamkeit nicht anfällig für diese „Mikro Cracks“ – ihr Wirkungsgrad wird also durch äußere Einwirkung nicht beeinträchtigt.

Die Witterungsbeständigkeit von Glas-Glas-Modulen ist ein weiterer entscheidender Faktor, der sich immer wieder im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen hervorhebt. Durch ihre robuste Bauweise bieten sie einen ausgezeichneten Schutz gegenüber extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen.

Das macht Glas-Glas-PV-Module besonders geeignet für den Einsatz in anspruchsvollen klimatischen Bedingungen, wo andere Module möglicherweise anfälliger für Degradation sind.

Die Feuerbeständigkeit von Glas-Glas-Modulen ist ein weiterer Sicherheitsaspekt. Aufgrund der Glasschicht auf der Rückseite sind diese Module weniger anfällig für Brände. Sie tragen außerdem dazu bei, die Ausbreitung von Feuer zu verhindern und haben eine hohe Brandschutz-Klasse. Das macht es möglich, bei der Planung von PV-Anlagen mit Abstand zu Nachbar-Dächern unter drei Meter zu gehen und somit mehr PV-Leistung aufs Dach zu bringen. Gerade bei Reihenhäusern und kleineren Flächen kann das ein entscheidender Vorteil für den Ertrag sein.

Im Gegensatz zu Glas-Glas-Modulen können Glas-Folie-Module anfälliger für Feuer sein. Die Kunststoff- oder Polymerfolien auf der Rückseite sind vergleichsweise leichter entflammbar und werden die Ausbreitung von Feuer nicht stoppen, wenn auch in den meisten Fällen nicht aktiv begünstigen.

Abnutzung ist ein natürlicher Prozess, dem Solarmodule im Laufe der Zeit ausgesetzt sind. Glas-Glas-Module haben aufgrund ihrer doppelten Glaslagen den Vorteil einer verringerten Abnutzung im Vergleich zu Modulen mit Kunststoff- oder Folien-Rückseiten.

Glas-Folie-Module können aufgrund ihrer Bauweise möglicherweise anfälliger für Abnutzungserscheinungen sein. Insbesondere die dünnere Rückseitenfolie kann im Laufe der Zeit stärkeren Verschleiß aufweisen, was die Lebensdauer der Module beeinträchtigen kann.

Die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einwirkung, Witterungsbedingungen, Feuer und Abnutzung begünstigt die hohe Lebensdauer von Glas-Glas-Modulen. Hersteller wie Solarwatt unterstreichen diese Zuverlässigkeit, indem sie eine beeindruckende 30-Jahre-Garantie für ihre Glas-Glas-Module bieten. Während dieser längeren Laufzeit erwirtschaften die Module über 200.000 kWh mehr Strom.

Ein weiterer Vorteil, und spezifisch für viele Glas-Glas-Module, ist die Bifazialität. „Bifazial“ – auch „bifacial“ geschrieben – heißt wörtlich übersetzt „zweigesichtig“ vom Lateinischen „bi“ (zwei) und „facies“ Gesicht. Das passt sehr gut, denn bifaziale Glas-Glas-Solarmodule sind so konzipiert, dass sie nicht nur auf der Vorderseite, sondern auch auf der Rückseite Licht absorbieren und in elektrische Energie umwandeln können. Kurz um: Glas-Glas-Module sind in der Regel transparent. Das hat entscheidende Vorteile:

Im Gegensatz zu einseitigen Glas-Folie-Modulen, die nur auf der Vorderseite Licht aufnehmen, können bifaziale Module auch von reflektiertem Licht oder diffuser Strahlung auf der Rückseite profitieren.

Das kann letztendlich den Gesamtertrag der Photovoltaikanlage erhöhen. Wenn diese eben so zur Sonne ausgerichtet ist, dass auch ein entsprechend nutzbarer Lichtanteil auf die Rückseite des Moduls auftreffen kann.

Dies ist zum Beispiel bei einem Carport mit aufgeständerten Modulen der Fall, wenn diffuse Strahlung auch von hinten auf das Modul trifft oder vom Boden reflektiert wird und auf die Rückseite des Moduls treffen kann. Auch Mini-PV-Anlagen, sogenannte Balkonkraftwerke, werden inzwischen tendenziell lieber mit bifazialen Glas-Glas-Solarmodulen ausgestattet, wenn die Bauweise des Balkons geeignet ist.

Bei einer reinen Aufdachanlage ist der Mehrertrag eines bifazialen Glas-Glas-Moduls hingegen deutlich geringer.

Beispiel für Bifacial Gain

Als "bifacial gain" wird die mögliche Mehrleistung eines Moduls bezeichnet, die durch die transparente und photoaktive Rückseite erreicht wird. Diese Rückseitenleistung wird auf die Leistung der Vorderseite bezogen.

Beispiel: 

Vorderseitenleistung = 410 Wp

Bifacial gain = 10 % (entspricht zusätzlichen 41,5 Wp)

Gesamtleistung des Moduls: 456,5 Wp

Zu beachten ist allerdings: Die Mehrleistung ist abhängig von der konkreten Installationssituation.

Glas-Glas-Module haben den Ruf, besonders schwergewichtig und teuer zu sein. Die folgende Tabelle gibt einen Einblick in die Vielfältigkeit des Angebots und vergleicht die Glas-Glas-Modul-Preise verschiedener Hersteller.

Wie diese Übersicht zeigt, weisen die Solarmodule verschiedener Hersteller alle ihre eigenen besonderen Merkmale auf.

Ein zentrales Kriterium für die Bewertung von Solarmodulen ist der Wirkungsgrad, der in diesem Fall zwischen 20,60 und 22,80 Prozent variiert.

Besonders hervorzuheben ist das Modell von Aiko Solar, das mit einem beeindruckenden Wirkungsgrad von 22,80 Prozent heraussticht.

Die Nennleistung der Module bewegt sich in einem Bereich von 370 Wp bis 575 Wp. Hierbei bieten die Modelle von Jolywood und JinkoSolar die höchste Nennleistung mit 550-575 Wp. Das unterstreicht auch die Vielfalt der verfügbaren Leistungsoptionen.

Die Garantieleistungen bei Glas-Glas-PV-Modulen sind allgemein sehr hoch, wobei die Laufzeit zwischen 12 und 30 Jahren variiert. Besonders erwähnenswert sind die Modelle von Meyer Burger, SolarWatt und JA Solar, die mit einer überdurchschnittlichen Leistungsgarantie von 93,2 bis 84,95 Prozent nach 30 Jahren punkten.

Die physischen Eigenschaften der Module, wie Fläche und Gewicht, zeigen ebenfalls signifikante Unterschiede. Das JW-HD144N (182er) von Jolywood zeichnet sich durch die größte Fläche von 2,59 m² und das höchste Gewicht von 32,50 kg aus. Das SolarWatt Panel Vision AM 4.0 ist mit 23 kg besonders leicht für ein Glas-Glas-Solarmodul.

Die bifazialen Eigenschaften, die es den Glas-Glas-Modulen ermöglichen, Licht von beiden Seiten aufzunehmen, sind bei allen Modellen vorhanden und tragen zur Gesamtleistungsfähigkeit bei. Diese Effizienz variiert aber stark im Detail, z.B. je nach Untergrund, und sollte deshalb von Fachleuten für den konkreten Anlass ermittelt werden. 

Preislich bewegen sich die Module zwischen 124 € und 189 €, mit dem Ausreißer SolarWatt bei 260 €. Luxor bietet hierbei das wirtschaftlichste Modell, Bauer Solar und SolarWatt führen die hochpreisigen Produkte an.

Ein Blick auf die übrigen Werte der Solarmodule ergibt diese Durchschnittswerte:

• etwa 21,86 Prozent Wirkungsgrad
• Nennleistung von etwa 447,5 Wp
• Produktgarantie von etwa 22 Jahren
• Leistungsgarantie bei etwa 88,4 % nach 30 Jahren
• Fläche beträgt etwa 2,10 m²
• durchschnittliches Gewicht 28,02 kg
• Durchschnittspreis 150,67 €

Alle, die Glas-Glas-Solarmodule kaufen möchten, sollten zuvor mehrere Überlegungen anstellen, um sicherzugehen, dass die ausgewählten Module den individuellen Anforderungen und Erwartungen gerecht werden.

Ein entscheidender Faktor ist beispielsweise die Reputation des Herstellers. Die Wahl einer renommierten Marke mit nachgewiesener Erfahrung und hoher Produktqualität bringt Vorteile für die Planbarkeit der PV-Anlage.

Weitere Merkmale, die Sie betrachten sollten:

• Zertifizierungen: Überprüfen Sie, ob die Module alle erforderlichen Zertifizierungen und Standards erfüllen.
• Garantien: Achten Sie auf Produkt- und Leistungsgarantien, um die langfristige Leistungssicherheit zu gewährleisten.
• Bifaziale Eigenschaften: Wenn Sie von den Vorteilen der Bifazialität profitieren möchten, stellen Sie sicher, dass die Module diese Eigenschaft besitzen.

Berücksichtigen Sie außerdem die spezifischen Anforderungen und Umgebungsbedingungen Ihres Standorts bei der Auswahl der Glas-Glas-Module.

Viele Solateure und Solaranlagen-Anbieter führen sowohl Glas-Folien- als auch Glas-Glas-Module. Von diesen können Sie genau ermitteln lassen, welche Modul-Variante für die Statik ihres Dachs geeignet ist.

Sollten Sie einen leichten Aufpreis in Kauf nehmen können und von mehr Langlebigkeit profitieren wollen, wird Ihre Wahl recht wahrscheinlich auf Glas-Glas-PV-Module fallen. Welcher Modultyp wird es für Ihr Dach werden?

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