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Aufbau und Vorteile von Glas-Glas-Modulen

Wie funktionieren Glas-Glas-Module? Was zeichnet diese Doppelglasmodule aus? Wann lohnt sich ihr Einsatz?

Glas-Glas Module (Doppelglas-Module) sind belastbarer, widerstandsfähiger, bieten einen stärkeren Schutz für Solarzellen und eine längere Lebensdauer für Solaranlagen und sind geeignet für In-Dach, Auf-Dach sowie BIPV-Anwendungen. Wie Glas-Glas-Module funktionieren und wann sich ihr Einsatz lohnt, haben wir hier für Sie zusammengefasst.

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Technischer Aufbau von Glas-Glas-Modulen

Bei einem Glas-Glas-Modul handelt es sich um ein Solarmodul, das beidseitig, d.h. auf Vorder- und Rückseite des PV-Moduls von einer (jeweils gleichdicken) Glasscheibe ummantelt ist. Diese Ummantelung bietet den Solarzellen im Inneren der Glas-Module einen höheren Schutz vor Beschädigungen als bei herkömmlichen PV-Modulen und Glas-Folien-Modulen, bei denen die Solarzellen zwischen einer Glasscheibe auf der Vorderseite und einer Glas-Folie auf der Rückseite liegen.

Schematischer Schnitt durch ein Glas-Glas-Modul (Grafik: energie-experten.org)
Schematischer Schnitt durch ein Glas-Glas-Modul (Grafik: energie-experten.org)

Zum Einsatz kommt Dünnglas, das im Gussglas- oder Floatglasverfahren hergestellt wird, häufig mit einer sogenannten Antireflex-Beschichtung (AR-Beschichtung) zur Reduzierung der Reflexionsverluste an der Grenzfläche von Luft und Glas. Glas-Glas-PV-Module, die höhere Sicherheitsanforderungen an Verglasungen in der Gebäudehülle erfüllen müssen, werden teilweise auch mit PVB-Einkapselungsfolien hergestellt. Viele Glas-Glas-Module werden zudem als teiltransparente Module hergestellt, bei denen das Sonnenlicht zwischen den Zellen durchscheint. Diese eignen sich daher u.a. für Überdachungen für die Terrasse, Balkon, Veranda oder Carport.

Bei Glas-Glas-Modulen liegen die Solarzellen zwischen zwei jeweils zwei Millimeter dicken Glasscheiben, bei herkömmlichen Glas-Folie-Modulen sind die Solarzellen auf einer Seite nur durch eine EVA-Folie geschützt. (Foto: SOLARWATT GmbH)
Bei Glas-Glas-Modulen liegen die Solarzellen zwischen zwei jeweils zwei Millimeter dicken Glasscheiben, bei herkömmlichen Glas-Folie-Modulen sind die Solarzellen auf einer Seite nur durch eine EVA-Folie geschützt. (Foto: SOLARWATT GmbH)

Vor- und Nachteile von Glas-Glas-Modulen

Solarmodule aus Doppelglas bieten gegenüber den herkömmlichen Glas-Folien Modulen Vor- als auch Nachteile:

Vorteile und Nachteile im Überblick
VorteileNachteile
Robustheit: Doppelglas-Module reagieren beispielsweise bei Durchbiegung des Moduls bei Transport, Montage und Wind- oder Schneelasten weniger anfällig auf Zug- und Druckspannungen, die zu Mikrorissen in den Zellen führen könnten.Montage: Glas-Glas-Module bedürfen teilweise einer präziseren Montage und bedürfen unter Umständen mehr Haken. Dies kann insgesamt die Montagedauer an sich etwas verlängern.
Langlebigkeit: Durch das Rückseitenglas wird kein Wasserdampf, Sauerstoff oder andere Gase durchgelassen und können nicht (wie bei Glas-Folien-Modulen) die empfindlichen Solarzellen beschädigen.Wirkungsgrad: Teilweise lichtdurchlässige Glas-Glas-Module erreichen nicht den Wirkungsgrad normaler Module und sind teurer in der Anschaffung.

Lebensdauer, Produkt- und Leistungsgarantie

In der Vergangenheit zeigte sich, dass die Glas-Folie auf der Rückseite wesentlich anfälliger für äußere Umwelteinflüsse und Alterungserscheinungen ist. Dies ließ die Solarmodule schneller altern. Indem nun die Glas-Folie bei den Glas-Glas Modulen durch eine Glasscheibe ersetzt wird, kann der Alterungsprozess der Solarmodule stark verzögert werden. Das wirkt sich positiv auf die Nutzungsdauer der Photovoltaikanlage aus.

Viele Herstellerfirmen gehen heute von einer verlängerten Lebensdauer von mindestens 30 Jahren aus. So gibt beispielsweise der Hersteller Centrosolar auf ihre Glas-Glas Module eine 30-jährige Leistungsgarantie von 98-87 Prozent nach 30 Jahren und eine 20-jährige Produktgarantie. Sie rechnen mit einer Lebenserwartung ihrer Module von mehr als 40 Jahren. Auch der Dresdner Hersteller Solarwatt bietet seinen Kunden eine 30-jährige Garantie auf seine Glas-Glas Module.

Expolsions-Zeichnung des Glas-Glas-Modul S-Class Vision Black (Grafik: CENTROSOLAR AG)
Expolsions-Zeichnung des Glas-Glas-Modul S-Class Vision Black (Grafik: CENTROSOLAR AG)
Komplettes Glas-Glas-Modul der Serie S-Class Vision Black (Foto: CENTROSOLAR AG)
Komplettes Glas-Glas-Modul der Serie S-Class Vision Black (Foto: CENTROSOLAR AG)

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Hersteller von Glas-Glas-Modulen und Produkte im Vergleich
Hersteller / Modul-Produktreihe*Zelltyp / Anzahl ZellenVorder- / RückseitenglasProdukt- / LeistungsgarantieSchnee- und Windlast**
Centrosolar / S-Class Vision (Modulreihe 54, 54 Black, 60, 60 Black, 60 Smart, 60 Balance)poly- & monokristallin / 40 bis 60 ZellenAntireflex-Solarglas / Floatglas ohne Antireflexbeschichtung20 Jahre / 30 Jahre7200 Pa
Solarworld / Sunmodule Protect SW 250 - 255 polypolykristallin / 60 ZellenSolarglas mit Anti-Reflex-Beschichtung / Solarglas mit aufgedrucktem Reflexionsgitter10 Jahre / 30 JahrekA
Solarwatt / SOLARWATT 60 Ppolykristallin / 60 ZellenGehärtetes, hochtranspartentes Solarglas / Gehärtetes Solarglas30 Jahre / 30 Jahremax. 9000 Pa
PVP PhotoVoltaicProducts / PVP-GExxxPMpoly- & monokristallin / 60 ZellenkA10 Jahre / 25 Jahre (80%)5400 N/m2
Jurawatt / Premium Glas Glas JWP 60polykristallin / 60 ZellenSolarglas / kA12 Jahre / 30 Jahre5400 Pa
Solarion / SOL100GGCIGS-Zellen (180 Zellen)gehärtetes Frontglas / kAkA2400 Pa
SI Module / SI-Saphirmonokristallin / 40 ZellenFloatglas / Langzeit-UV-beständige Glasrückwand10 Jahre / 30 Jahre7200 Pa

* Viele Hersteller bieten Glas-Glas-Module auch in rahmenloser Ausführung an, sodass damit auch die Staukante entfällt, was einen verbesserten Selbstreinigungseffekt zur Folge hat. Schnee, Wasser und Schmutz können dann nicht mehr haften bleiben.

** Die maximal zulässige Beanspruchung des Glas-Glas-Moduls ist immer davon abhängig, gemäß welchem Standard diese ermittelt wurde (z. B. IEC 61215 Ed2) und der Montagevariante. Das Modul kann meistens bei einer Montage auf der langen Modulseite höher belastet werden als auf der kurzen Modulseite.

Mit den rahmenlosen Glas-Glas-Modulen „Saphir-Skin“ lassen sich individuelle Fassaden gestalten. (Foto: SI Module GmbH)
Mit den rahmenlosen Glas-Glas-Modulen „Saphir-Skin“ lassen sich individuelle Fassaden gestalten. (Foto: SI Module GmbH)

Wirtschaftlichkeit von Glas-Glas-Anlagen

Eine Verbesserung der Haltbarkeit der Solarmodule bietet auch wirtschaftliche Vorteile für PV-Anlagenbetreiber. Denn mit den jüngsten Reformen des EEG und insbesondere der weiteren Absenkung der Einspeisevergütung hat sich auch die Rentabilität von PV-Anlagen reduziert.

Eine Verlängerung der Lebens- bzw. Nutzungsdauer der Solaranlage durch den Einsatz von Glas-Glas-Modulen bis zu 30 Jahre bedeutet, dass auch durchschnittlich 5 Jahre länger (normale PV-Anlagen werden mit einer Nutzungsdauer von bis 25 Jahren angegeben) Solarstrom produziert werden kann.

Dies wiederum bietet einen größeren Anreiz in eine Solaranlage mit Glasmodulen zu investieren, da sich die Investitionen über einen längeren Zeitraum amortisieren können. Das bedeutet, der Anlagenbetreiber kann seine Investitionskosten über einen längeren Zeitraum hinweg abschreiben.

Während herkömmliche Glas-Glas-Module aufgrund der Dicke des Glases sehr schwer sind, ist das Glas-Glas-Modul von Centrosolar mit nur 2,3 Millimeter dickem Dünnglas ausgestattet. (Foto: Centrosolar AG)
Während herkömmliche Glas-Glas-Module aufgrund der Dicke des Glases sehr schwer sind, ist das Glas-Glas-Modul von Centrosolar mit nur 2,3 Millimeter dickem Dünnglas ausgestattet. (Foto: Centrosolar AG)

Entwicklungsstand der Glas-Glas Module

Obwohl die Technik zur Entwicklung von Glas-Glas Modulen bereits seit längerem besteht, könnten in den nächsten Jahren technologische Verbesserungen Glas-Glas Modulen zu einer weiteren Verbreitung verhelfen. Einige Jahre zuvor galt die Glas-Glas-Technik jedoch noch als zu ineffizient. Der Hauptgrund dafür war, dass die Glasmodule viel zu dick und schwer waren. Sie waren zudem anfällig und auch unrentabel, da die Kosten für Transport und Montage im Vergleich zu den Glas-Folie Solarmodulen zu hoch waren. Hier haben die Hersteller erhebliche Verbesserungen erzielt.

Der Hauptschwachpunkt, nämlich die Dicke des Solarglas wurde dank Einsatzes bestehender Technik aus der Sicherheitsglasfertigung beseitigt. Die Dicke der Glasscheiben ist heute auf 2 mm je Glasscheibe beschränkt, sodass das Gewicht mit einem Glas-Folie Modul mit einem 4mm Frontglas vergleichbar ist. In der Regel weisen Glas-Glas-Module mit 60 Zellen ein Gewicht von etwa 20 kg auf. Allerdings zeigte sich nun ein weiterer Schwachpunkt, da die neue Verglasungstechnik die Module an den Seiten teilweise etwas anfälliger machte.

Doppelglas-Modul der Serie SI-Enduro mit bifacialen Zellen und Verbundsicherheitsglas (VSG) aus Floatglas (Foto: SI Module GmbH)
Doppelglas-Modul der Serie SI-Enduro mit bifacialen Zellen und Verbundsicherheitsglas (VSG) aus Floatglas (Foto: SI Module GmbH)

Zukunftspotenzial von Glas-Glas Modulen

Das Interesse an den Glas-Glas Modulen am Markt ist vorhanden. Nach Einschätzung einiger Branchenkenner gelten die Doppelglasmodule als ein Zukunftstrend für den Solarmarkt. Spannend ist zu sehen, wie sich in den kommenden Jahren der Markt für die Glas-Glas Module entwickeln wird. Entscheidend wird dabei aber auch sein, ob die Solarbranche hierzulande neuen Aufwind erfährt. Derzeit ist die Phase der Konsolidierung noch nicht abgeschlossen.

Desweiteren wird sich zeigen, wie der internationale Markt sich bezüglich der Glas-Glas Module entwickelt. Hier dürfte vor allem interessant sein, ob die Konkurrenz aus Asien, allen voran China, auf den "Doppelglas"-Zug aufspringt. Ist dies der Fall, kann erneut mit einem harten Preiskampf und hohen Wettbewerbsdruck gerechnet werden. Zurzeit haben die heimischen Hersteller jedoch bei der Herstellung der Module die Nase vorn. Das technische Know-how ist vorhanden. Wie lange diese Technikführerschaft gehalten werden kann, bleibt jedoch abzuwarten.

Das transparente, monokristalline Glas-Glas-Photovoltaik-Modul Elegante von aleo solar lässt sich in architektonisch anspruchsvolle Glasdächern, als Fenster oder in Gebäude als Solarfassade integrieren. (Foto: aleo solar GmbH)
Das transparente, monokristalline Glas-Glas-Photovoltaik-Modul Elegante von aleo solar lässt sich in architektonisch anspruchsvolle Glasdächern, als Fenster oder in Gebäude als Solarfassade integrieren. (Foto: aleo solar GmbH)

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"Vorteile von Glas-Glas-Modulen im Überblick" wurde am 30.05.2017 das letzte Mal aktualisiert.