Transparente PV-Module: Aktueller Stand der Technik
Transparente PV-Module bieten viele Vorteile. Doch sind sie auch wirtschaftlich sinnvoll und welche Einsatzbereiche gibt es? Alles Wissenswerte dazu kannst du hier nachlesen.
Inhalt des Blogartikels
Haben durchsichtige Solarzellen schon eine Marktreife?
Transparente Module einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) sind eigentlich nichts Neues, werden aber in alle Richtungen erforscht. Die vielfältigen Einsatzbereiche lassen gespannt in die Zukunft blicken. Dann könnten transparente Solarzellen beispielsweise Uhren oder Smartphones mit kostenloser elektrischer Energie von der Sonne versorgen. Glasfassaden ließen sich dann vermehrt in das Gebäude-Energiekonzept einbinden und Fenster mithilfe durchsichtiger Solarzellen in transparente Solarmodule verwandeln.
Je nach Anwendung ist der Knackpunkt der Wirkungsgrad. Er entscheidet über die solare Wirtschaftlichkeit. Mit einem Wirkungsgrad von maximal 10 Prozent bringen die leistungsfähigsten durchsichtigen Solarzellen im Vergleich zu konventionellen Solarzellen nur knapp die Hälfte an Leistung.
Einsatzbereiche transparenter Solarzellen
Transparente PV-Module dienen nicht nur der Produktion von sauberem Solarstrom, sondern auch als Verschattungselemente. Dementsprechend kannst du sie beispielsweise hier einsetzen:
- Vordächer
- Terrassenüberdachungen
- Carports
- Wintergärten
- Balkonbrüstungen
- Glasfassaden
- Sonnenschutzsysteme
Transparente PV-Module in der Praxis
Eine spezielle Art von transparenten Solarmodulen, die bereits seit Jahren verbaut werden, sind semitransparente PV-Module. Die Solarzellen selbst sind nicht lichtdurchlässig, sondern die Materialien, zwischen denen sie eingebettet sind. Dadurch kommt die Transparenz zustande. Die transparente, äußere Schutzschicht der Module besteht bevorzugt aus durchsichtigem Glas.
Im Gegensatz zu Standardmodulen befindet sich auf der Rückseite keine Folie, sondern wie auf der Vorderseite eine durchsichtige Glasplatte. Das kann Wärme-, Sicherheits- oder einfaches Hartglas sein.
Solche Glas-Glas-Module sind zwar sehr stabil, bringen aber auch ein entsprechendes Gewicht mit.
Hier musst du jeweils prüfen, ob beispielsweise das Carport oder das Dach des Wintergartens die zusätzliche Last tragen kann. Ein Vorteil solcher Glas-Glas-Module ist, dass sie langlebiger sind als Glas-Folien-Module. Sie eignen sich daher auch sehr gut für:
Alternativ kannst du die Solarzellen auch in transparent gehaltenes Tedlar, eine spezielle PV-Folie, einbetten lassen. Hierbei handelt es sich um einen Kunststoff (fluorhaltiges Polymer), der ein großes Lichtspektrum durchlässt. Zudem verfügt Tedlar über eine sehr gute Eigenfestigkeit und hat mit Temperaturen zwischen plus 110 Grad Celsius bis minus 70 Grad Celsius keine Probleme. Vorteilhaft ist ebenso, dass der Kunststoff schmutzabweisend ist. Die Solarzellen lassen sich aber auch in die Kunststofffolien EVA oder PVB laminieren.
Wie viel Transparenz gegeben ist, hängt bei kristallinen Siliziumzellen von den Abständen zwischen den eingebetteten Zellen ab und bei Dünnschichtmodulen vom mechanischen Eingriff in die Solarzellen. Mittels Lasertechnologie werden hier quadratische Durchbrüche aus den Solarzellen herausgeschnitten.
Wenn semitransparente Solarmodule zum Einsatz kommen, entstehen in den darunter liegenden Bereichen Muster aus Licht und Schatten. Diese Streifen, Rechtecke oder Kreise kannst du dir individuell gestalten lassen. Einen Nachteil hat die Vergrößerung der Abstände zwischen den einzelnen Solarzellen allerdings. Da sich die Anzahl der verbauten Solarzellen verringert, reduziert sich entsprechend auch die elektrische Leistung.
Diese Transparenzstufen gibt es
Grundsätzlich ist jede Transparenz möglich. Da du aber mit steigender Transparenz weniger Solarstrom produzierst, findest du im Angebot der Hersteller meist Transparenzstufen, die sich zwischen 25 und 40 Prozent bewegen.
PV-Module, die aus kristallinen Solarzellen bestehen, erzielen ihre Transparenz – wie bereits erwähnt – durch die Abstände der Solarzellen zueinander. Je größer diese sind, desto mehr Sonnenlicht kann die Bereiche unter beziehungsweise hinter den Modulen erreichen.
Bei 15 bis 40 Prozent Transparenz ist die erzeugte Verschattung im Sommer ausreichend, um beispielsweise Terrassen oder Büroräume erfolgreich vor der Sonnenhitze zu schützen und dennoch ausreichend Solarstrom zu erzeugen. Bei einer Transparenz von 10 Prozent sind Wirkungsgrade von bis zu 14 Prozent realisierbar.
Wie viel Solarstrom du tatsächlich erzeugen kannst, hängt natürlich noch von weiteren Faktoren ab –zum Beispiel von der Qualität der Solarzellen, dem Standort und davon, in welchem Winkel die semitransparenten PV-Module auf der Fassade, Balkonbrüstung, Terrassenüberdachung oder dem Dach des Wintergartens das Sonnenlicht einfangen können.
Übrigens, die Anschlussdose ist so integriert, dass du sie nur bei ganz genauem Hinsehen entdeckst.
Was kosten transparente PV-Module?
Wenngleich der Markt inzwischen transparente Solarmodule anbietet, genügen sie den individuellen Ansprüchen der Hausbesitzer hinsichtlich der Optik meist nicht. In vielen Fällen werden transparente PV-Module daher gemäß Kundenwunsch produziert. Solche Sonderanfertigungen kosten natürlich mehr als „Fertigware“. Daher lässt sich zu den Kosten keine pauschale Aussage treffen.
Die Wahl der Solarzellen – günstige polykristalline oder teure monokristalline Solarzellen – beeinflusst die Höhe der Kosten ebenfalls. Da es sich beim Einsatz semitransparenter Solarmodule generell um Sonderprojekte handelt, solltest du die Planung und Umsetzung in die fachkundigen Hände eines Experten geben. Er kann dann auch exakt berechnen, welche Kosten auf dich zukommen.
Mögliche Variationen der Zellen bei Sonderanfertigungen
Die Sonderanfertigung bietet dir einen großen Spielraum bei der kreativen Gestaltung:
- Form der Solarzellen: Du hast die Wahl zwischen quadratischen, rechteckigen oder abgerundeten Solarzellen.
- Transparenzgrad: Du kannst die Anzahl und den Abstand der Solarzellen zueinander frei bestimmen.
- Farbe: Transparente PV-Module sind in den verschiedensten Farben erhältlich.
- Modulgröße: Hier hast du eine Auswahl von bis zu 4 x 2 Metern.
- Glasdicke: Das Glas kann bis zu 12 Millimeter dick sein.
Darauf solltest du noch achten
Wenn du überlegst, transparente PV-Module zu kaufen, beachte noch folgende zusätzliche Hinweise:
- Mit transparenten und semitransparenten PV-Modulen musst du weniger Energie aufwenden, wenn du im Sommer die Räume mittels Klimaanlage kühlst. Generell reduzierst du den Ausstoß von CO2 und schonst somit das Klima.
- Du solltest dabei aber nicht vergessen, dass du bei einem Bestandsgebäude eventuell bauliche Veränderungen vornehmen musst – zum Beispiel, wenn du eine Terrassenüberdachung planst.
- Um Ärger oder unnötige Kosten zu vermeiden, solltest du vorab prüfen lassen, ob eine Baugenehmigung erforderlich ist.
- Wenn du Verglasungen in Fassaden oder Dachkonstruktionen einbauen lässt, ist ein statischer Nachweis und eine konstruktive Ausbildung gemäß „DIN 18008 Glas im Bauwesen - Bemessungs- und Konstruktionsregeln“ erforderlich. Diese Norm gilt aber auch für blickdichte Module.
