Bifaziale Module: Wann sich beidseitige Solarmodule lohnen

Moderne PV-Module können Sonnenlicht oft auf der Vorder- und Rückseite in Solarstrom umwandeln – aber nur unter den richtigen Bedingungen. Wo bifaziale Module sinnvoll sind und wann sich die Investition lohnt.

• Mit bifazialen Solarmodulen ist bis zu 15 Prozent mehr PV-Ertrag möglich

• Bifaziale Module kosten bis zu 10 Prozent mehr als Standardmodule für PV-Anlagen

• Die richtige Montage und ein heller Untergrund sind für eine hohe Effizienz entscheidend

Was sind bifaziale Module, und wie funktionieren sie?

"Bifazial" bedeutet "beidseitig": Bifaziale Module wandeln mit ihrer Vorder- und Rückseite Sonnenlicht in Solarstrom um. Es gibt sie sowohl für Photovoltaik-Anlagen als auch für Balkonkraftwerke.

Das Prinzip: Die Zellen auf der Vorderseite erzeugen wie bei monofazialen PV-Modulen Solarstrom aus direkt einfallendem Sonnenlicht. Zusätzlich nimmt die transparente Modulrückseite vom Dach oder der Wand des Hauses reflektiertes Licht auf und wandelt es in Solarstrom um.

Bifaziale Module sind monokristallin. Sie haben eine durchsichtige Rückseite statt der häufig vollflächigen Aluminiumbeschichtung auf der Unterseite. Bei bifazialen Glas-Glas-Modulen besteht sie aus transparentem Glas, es gibt aber auch Module mit einer transparenten Folie auf der Hinterseite. Wichtig zu wissen: Es gibt auch Glas-Glas-Module, die nicht bifazial sind. Entscheidend ist die transparente Rückseite.

Gängige Technologien für bifaziale Solarmodule

• PERC-Zellen: Die Rückseite der Zelle ist so gestaltet, dass auch von unten einfallendes Licht in Strom umgewandelt werden kann. Das funktioniert über eine reflektierende Schicht.

• TOPCon-Zellen: Eine Weiterentwicklung der PERC-Zelle. Eine spezielle Zwischenschicht (Tunneloxid-Schicht) reduziert Energieverluste und ermöglicht eine besonders effiziente Stromerzeugung von Vorder- und Rückseite.

• Heterojunction-Zellen (HJT): Vorder- und Rückseite sind mit Solarzellen bestückt, dadurch gleichermaßen aktiv und können Sonnenlicht direkt in Strom umwandeln.

Wie viel mehr Solarstrom erzeugen bifaziale Module?

Bifaziale Module erzeugen bis zu 15 Prozent mehr Solarstrom als monofaziale Module, weil sie ihre Rückseite nutzen. Unter Laborbedingungen erzielen sie einen Mehrertrag von bis zu 30 Prozent.

Derzeit gibt es noch kein normiertes Verfahren zur genauen Bestimmung des Mehrertrags. Die Angaben stammen meist von den Herstellern. Rechnen Sie daher bei der Planung besser mit niedrigeren Werten.

Den größten Einfluss auf den Mehrertrag bifazialer Module haben folgende Faktoren:

• Albedo-Effekt: Je heller die Fläche des Untergrunds ist, auf der die PV-Anlage oder das Balkonkraftwerk installiert wird, desto besser reflektiert sie einfallendes Licht.

• Neigungswinkel: Damit beide Seiten Solarstrom erzeugen können, müssen die Module im richtigen Winkel montiert werden, idealerweise zwischen 30 und 35 Grad.

• Verschattung: Sowohl die Vorder- als auch die Rückseite sollten so wenig wie möglich verschattet sein – weder durch das Modul selbst noch durch benachbarte Module.

• Montagehöhe: Je höher die Module angebracht sind, desto mehr Streulicht können sie aufnehmen. Die Montagehöhe sollte mindestens 30 Zentimeter Abstand zum Untergrund haben.

Mehrertrag bifazialer Solarmodule in kWh pro Jahr

Ein Beispiel: Angenommen, ein Haushalt mit vier Personen hat einen jährlichen Stromverbrauch von 4500 Kilowattstunden (kWh) und eine PV-Anlage mit einer installierten Leistung von 8 Kilowattpeak (kWp). Monofaziale Module erzielen in diesem Beispiel einen Jahresertrag von 7800 kWh.

Bei 30 Prozent Eigenverbrauch und einem Strompreis von 35 Cent/kWh beträgt der Gesamtertrag rund 1261 Euro. Bifaziale Module können den Jahresertrag in diesem Fall um 15 Prozent auf 8970 kWh und damit 1450 Euro erhöhen – ein jährliches Plus von 190 Euro.

Was kosten bifaziale Module, und wann lohnen sie sich?

Bifaziale Module kosten 3 bis 10 Prozent mehr als monofaziale Module für private Solaranlagen. Die Preise liegen je nach Hersteller und Bauart häufig zwischen 60 bis 130 Euro pro Modul (ca. 130 bis 280 Euro pro kWp Modulleistung). Premium-Varianten kosten 200 Euro oder mehr, weil die Produktion bifazialer Solarzellen aufwendiger ist.

Unter guten Bedingungen können bifaziale Module diesen Preisunterschied durch ihre höhere Leistung ausgleichen und sich schneller bezahlt machen: Trotz höherer Anschaffungskosten amortisiert sich die Investition oft 6 bis 12 Monate früher als bei monofazialen Modulen. So verkürzt sich die Amortisationszeit bei privaten PV-Anlagen auf 9 bis 12 Jahre.

Welcher Untergrund ist für bifaziale Module geeignet?

Geeignet sind bifaziale Module für PV-Anlagen auf Flachdächern, Carports, Garagen und Freiflächen wie Kies- oder Betonbereichen im Garten. Der Grund: Beidseitige Solarmodule sind auf einen gut reflektierenden und möglichst flachen Untergrund angewiesen, um das Potenzial ihrer Rückseite optimal auszunutzen. Bifaziale PV-Anlagen lohnen sich hingegen meist nicht für schräge, dunkle Ziegeldächer.

Wie gut ein Untergrund für bifaziale Solarmodule geeignet ist, verrät der sogenannte Albedo-Wert. Je höher er ist, desto mehr Licht reflektiert eine Oberfläche.

Tabelle: Albedo-Wert möglicher Untergründe für bifaziale Module

Die Rückstrahlfähigkeit eines Untergrunds kann durch Sonnenstand, Alterung, Witterung und Verschmutzung geringer ausfallen. Dunklere Untergründe lassen sich mit Anstrichen, Folien oder Blechbeschichtungen aufhellen. Zusätzlich kann die richtige Aufständerung die Ausbeute erhöhen.

Lohnen sich bifaziale PV-Module für ein klassisches Ziegeldach?

Bei einer PV-Anlage auf einem konventionellen dunklen Ziegeldach eines Hauses sind bifaziale Module wenig sinnvoll. Sie können ihre Rückseite aufgrund des dunklen Untergrunds kaum nutzen.

Hinzu kommt, dass die Module auf dem Schrägdach sich selbst und andere Module verschatten. Ohne aufgeständerte und erhöhte Befestigung ist der Stromertrag auf der Rückseite sehr gering.

Wie montiert man bifaziale Solarmodule richtig?

Bifaziale Module sollten höher über dem Untergrund montiert werden als monofaziale Module. Andernfalls verschatten sie sich selbst und verringern ihren eigenen Rückseitenertrag. Einige Hersteller geben eine Höhe von etwa 1 Meter über dem Boden als ideal an. Die beidseitigen PV-Module sollten mindestens 30 Zentimeter über dem Untergrund angebracht werden.

Eine weitere Möglichkeit, die Selbstverschattung zu verringern, ist ein größerer Abstand zwischen den Modulen. Außerdem ist zu beachten: Je steiler der Winkel der Aufständerung, desto höher der Rückseitenertrag. Allerdings sinkt dann auch zunehmend der Vorderseitenertrag. Hier muss eine Balance gefunden werden. Die meisten Hersteller raten zu einem Winkel von 30 bis 35 Grad.

Eine Südausrichtung bringt auch bei bifazialen Modulen den höchsten Ertrag. Auf Flachdächern bietet sich auch eine vertikale Aufständerung in Ost-West-Richtung an. So können morgens und am späten Nachmittag maximale Erträge erzielt werden statt mittags, wenn die Sonne am höchsten steht.

Bifaziale Module am Balkonkraftwerk – lohnt sich das?

Unter den richtigen Voraussetzungen können bifaziale Module auch für ein Balkonkraftwerk sinnvoll sein, um auf wenig Fläche den Stromertrag der Mini-Solaranlage zu maximieren. Sie brauchen einen hellen Untergrund, zum Beispiel auf der Balkonrückwand. Außerdem ist es wichtig, die Module im optimalen Winkel und mit ausreichend Abstand anbringen zu können.

FAQ – Häufig gestellte Fragen zu bifazialen Solarmodulen

Sind bifaziale Module teurer?

Ja, aktuell sind bifaziale Module bis zu 10 Prozent teurer als klassische monofaziale Solarmodule. Sie kosten meist zwischen 60 und 130 Euro pro Stück. Premium-Varianten sind deutlich teurer. Der Mehrertrag kompensiert diese Kosten häufig.

Wie hoch ist der Mehrertrag durch bifaziale Module?

Bifaziale Module können theoretisch einen Mehrertrag von bis zu 30 Prozent erzielen. Unter realen Bedingungen ist ein Mehrertrag zwischen 5 und 15 Prozent zu erwarten. Wichtig sind dafür ein passender Untergrund und die richtige Montage.

Welcher Untergrund ist für bifaziale Module geeignet?

Für Solaranlagen mit bifazialen Modulen eignen sich vor allem helle Untergründe wie helle Flachdächer, weiße Hauswände oder Kies. Ausschlaggebend ist, wie gut der Untergrund Licht reflektieren kann.

Sind bifaziale Module langlebiger?

Bifaziale Glas-Glas-Module sind durchaus langlebiger als monofaziale Module und können theoretisch bis zu 40 Jahre genutzt werden. Aber nicht alle bifazialen Module sind Glas-Glas-Module. Zudem gibt es auch monofaziale Module als Glas-Glas-Module.

Welche Vorteile haben bifaziale Module?

Unter idealen Bedingungen erbringen bifaziale Module Mehrerträge von bis zu 15 Prozent. Zudem sind sie langlebiger, wenn es sich um Glas-Glas-Module handelt. Sie eignen sich besonders zur vertikalen Aufständerung. Außer in der Süd-Ausrichtung bringen sie vor allem in Ost-West-Ausrichtung hohe Erträge, da ihre Rückseite das Streulicht nutzt.

Welche Nachteile haben bifaziale Module?

Bifaziale Module sind teurer als monofaziale – im Schnitt um 3 bis 10 Prozent. Sie haben eine höhere Standortabhängigkeit, da Fremd- und Selbstverschattung der Module den Rückseitenertrag minimiert.