Blendfreie Solarmodule lieferten früher weniger Strom und amortisierten sich langsamer

Back-Contact-Zellen gleichen den Ertragsverlust durch geätztes Glas weitgehend aus, sodass eine Blendungsprüfung nicht mehr zwangsläufig mit einem geringeren Systemertrag einhergeht.

Unternehmen mit Dächern in der Nähe von Start- und Landebahnen oder Verkehrskorridoren stehen bei der Planung von Solaranlagen vor derselben Herausforderung. Die Anlage muss eine Blendungsprüfung bestehen, bevor sie genehmigt werden kann – und hier ist entspiegeltes Glas der Schlüssel. Die entscheidende Frage ist, wie sich dieses Glas auf den Ertrag auswirkt. Diese Antwort benötigen sowohl der Eigentümer bei der Investitionsentscheidung als auch der EPC-Auftragnehmer, der das System plant, baut und kalkuliert. Jahrelang war dieser Kostenfaktor messbar: Strukturiertes Glas streut die Reflexionen, die für Sicherheitsgutachter kritisch sind, doch dabei geht auch ein Teil des für die Stromerzeugung benötigten Lichts verloren. Eine entspiegelte Anlage lieferte weniger Strom als ein Standardmodell, was die Amortisationszeit verlängerte. Die Genehmigung bedeutete bisher immer den Kompromiss eines geringeren Systemertrags.

LONGi hat das Hi-MO X10 Guardian Anti-Glare Pro so konzipiert, dass dieser Kompromiss der Vergangenheit angehört. Das Modul verwendet eine strukturierte, chemisch geätzte Antireflex-Glasoberfläche, die reflektiertes Licht streut und Blendung kontrolliert. Kombiniert wird diese Oberfläche mit HPBC 2.0 Back-Contact-Zellen, die den Großteil des Ertragsverlusts, den das Glas früher verursachte, wieder wettmachen. Damit entfällt der Großteil der Ertragseinbußen, die bei blendungsempfindlichen Standorten bisher üblich waren – und mit ihnen das Argument, das solche Projekte in der Ertragsschätzung oft ausbremste.

Strukturiertes Glas reduziert Blendung durch Streuung des reflektierten Lichts, wobei ein Teil dieses Lichts die Zellen nicht erreicht.

Herkömmliche Module verwenden glattes Glas, das den Großteil des einfallenden Lichts zu den Zellen durchlässt, aber auch einen Teil als spiegelnden Strahl reflektiert. Genau dieser Strahl ist die Blendung, die Sicherheitsgutachter besorgt. Antireflex-Glas besitzt eine Struktur, die diese Reflexion in viele schwächere Richtungen aufbricht, anstatt sie in einem starken Strahl zu bündeln. Deshalb ist eine strukturierte Oberfläche das bewährte Mittel zur Reduzierung spiegelnder Reflexionen. Da dieselbe Struktur, die die Reflexion nach außen streut, jedoch auch einen Teil des nutzbaren Lichts ablenkt, bevor es die Zellen erreicht, wiesen frühere Antireflex-Module einen geringeren Ertrag auf als glatte Paneele gleicher Nennleistung. Auf großen gewerblichen Dächern schlug sich diese Lücke direkt in der Ertragsprognose und der Amortisationsrechnung nieder.

Bei Back-Contact-Zellen befindet sich die Verdrahtung auf der Rückseite, sodass die gesamte Vorderseite der Zelle Licht absorbieren kann.

Bei Standardzellen verlaufen dünne Metallkontakte über die Vorderseite, um den Strom zu leiten. Diese liegen im Weg des einfallenden Lichts und beschatten einen kleinen Teil jeder Zelle. HPBC 2.0 verlagert all diese elektrischen Kontakte auf die Rückseite. Die Vorderseite der Zelle ist somit frei, um über ihre gesamte Fläche Licht aufzunehmen, ohne dass oben liegende Elemente Schatten werfen. Dieser gewonnene Bereich gleicht das Licht aus, das durch das geätzte Glas gestreut wird. Das Glas erfüllt weiterhin seine Aufgabe bei der Blendungsreduzierung, während das Zelldesign den Großteil der Energie zurückgibt, die das Glas sonst gekostet hätte.

Das 66-Zellen-Modul Anti-Glare Pro leistet 640 bis 665 W – das ist die Basis für die Projektkalkulation.

Das 66-Zellen-Modul Hi-MO X10 Guardian Anti-Glare Pro erreicht auf Basis der HPBC 2.0-Zelltechnologie eine Leistung von 640 bis 665 W bei einem Wirkungsgrad von 23,69 bis 24,62 Prozent über seine sechs Leistungsklassen hinweg. Dies sind die Werte, die für die Kalkulation von Gewerbe- und Industrieprojekten herangezogen werden. Das 66-Zellen-Format ist für Gewerbe- und Industriedächer vorgesehen, während ein 54-Zellen-Format für Gewerbe- und Wohnprojekte konzipiert ist. Das 54-Zellen-Modul ist zudem in einer Full-Black-Variante erhältlich.

Das Blendungsergebnis liefert Kennzahlen, die Gutachter anhand einer bekannten Referenz prüfen können.

Der Grund, warum ein Kunde überhaupt eine Entspiegelung benötigt, ist die Baugenehmigung. Das Glas muss also mehr leisten, als nur sichtbares Leuchten zu reduzieren; es muss Nachweise liefern, die ein Gutachter akzeptiert. Da es keinen internationalen Standard für die Blendung von Photovoltaikanlagen im Außenbereich gibt, bewertet der TÜV Rheinland diese nach einer eigenen Prüfspezifikation, 2 PfG 3146. Diese wendet die Daylight-Glare-Methode der Gebäudenorm EN 17037 in Verbindung mit dem Leuchtdichtegrenzwert für Flughäfen aus der europäischen Spezifikation CS-ADR-DSN an. Die EN 17037 wurde zur Bewertung von Tageslicht und Blendung in Gebäuden entwickelt und liefert hier die „Daylight Glare Probability“ – einen Wert dafür, wie wahrscheinlich es ist, dass eine Lichtquelle bei einem Betrachter visuelle Beschwerden hervorruft. Das Hi-MO X10 Guardian Anti-Glare Pro ist vom TÜV Rheinland in die Klasse AAA (der Bereich der Nichtwahrnehmbarkeit) gemäß der Blendungsschutzspezifikation 2 PfG 3146 zertifiziert (Zertifikat AK 50715883 0001). In den Tests des TÜV Rheinland erzielte das Modul eine Daylight Glare Probability von 0,29 – und lag damit unter dem Schwellenwert von 0,35 für Nichtwahrnehmbarkeit gemäß EN 17037 – sowie eine maximale Blendleuchtdichte von 2.480 cd/m², was den Grenzwert von 20.000 cd/m² gemäß CS-ADR-DSN deutlich unterschreitet.

Ein Gesamtreflexionsgrad von 0,9 Prozent liefert den Genehmigungsunterlagen einen zweiten, unabhängigen Kennwert.

Die Gesamtreflexion wurde von einem in Singapur SAC-zertifizierten OTM-Labor unter definierten Laborbedingungen separat mit etwa 0,9 Prozent gemessen, verglichen mit rund 2,9 Prozent bei einer herkömmlichen Modulstruktur. Die Gesamtreflexion beschreibt, wie viel Licht eine Oberfläche insgesamt zurückwirft, einschließlich der Blendung; ein niedrigerer Wert bedeutet also, dass in alle Richtungen weniger Licht zurückgestrahlt wird. Da diese beiden Ergebnisse von zwei verschiedenen Laboren und mit zwei verschiedenen Methoden ermittelt wurden, erhält die Genehmigungsbehörde eine verlässliche Referenz, die über die bloße Herstellerangabe hinausgeht.

Die Einhaltung von Auflagen an blendungsempfindlichen Standorten bedeutet nicht mehr, dass man ein System mit geringerem Ertrag in Kauf nehmen muss.

Wenn beide Seiten zusammenkommen, wird die Entscheidung sowohl für den Eigentümer als auch für den Installateur einfacher. Ein Unternehmen, das ein Dach in der Nähe eines Flughafens oder Verkehrskorridors belegt, muss sich nicht mehr zwischen der Genehmigung der Blendungsprüfung und dem nahezu vollständigen Betrieb der Anlage entscheiden. Die Anlage geht mit einem dokumentierten Ergebnis auf Modulebene in die Prüfung, das die Behörde überprüfen kann, und produziert in dem Bereich, den das eigene Datenblatt vorgibt. So entspricht die Rendite, die der Eigentümer im Voraus berechnet hat, nahezu der Rendite, die das Dach tatsächlich liefert. Ein EPC-Auftragnehmer, der diese Lösung empfiehlt, muss sich nicht mehr zuerst mit Einwänden zum Ertrag auseinandersetzen. Die standortspezifische Bewertung obliegt weiterhin der nationalen Luftfahrt- oder Straßenbaubehörde, und kein Modultest kann diese ersetzen. Das dokumentierte Ergebnis liefert jedoch einen verifizierten Ausgangspunkt für diese Bewertung, was das Risiko von Korrekturmaßnahmen nach der Installation der Paneele auf dem Dach verringert.