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BAU & HAUS<br />
ENERGIE<br />
ZWEI «BI»<br />
FÜR MEHR<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Die Vorsilbe «bi», zweimal, bezeichnet<br />
Mehrfach-Eigenschaften eines Gegenstands.<br />
Auch im Bereich Photovoltaik<br />
und Stromspeicherung gibt es<br />
zwei «bi»: die Bifazialität bei den Photovoltaikmodulen<br />
und die Bidirektionalität<br />
beim Laden und Speichern von Strom.<br />
TEXT — MANUEL PESTALOZZI*<br />
WEITERGEDACHTE TECHNIKEN<br />
Bifaziale Photovoltaikmodule (PV-Module) und<br />
das bidirektionale Laden sind Errungenschaften, die<br />
in den Diskussionen rund um die Weiterentwicklung<br />
der Energieeffizienz regelmässig auftauchen. Sie stehen<br />
im Zusammenhang mit der Erzeugung von Strom<br />
aus erneuerbaren Quellen. Relativ etablierte Techniken<br />
werden in beiden Fällen weitergedacht und neu<br />
interpretiert, mit dem Ziel einer Effizienzsteigerung.<br />
Die beiden «Bi» haben das Potenzial, einen wichtigen<br />
Beitrag an eine ausgeglichene Kohlendioxid-Bilanz zu<br />
leisten, an den von Gesetzes wegen anzustrebenden<br />
Zustand «Netto-Null». Parallel dazu sorgen sie durch<br />
die Multifunktionalität von Elementen auch für räumliche<br />
Effizienz. Die beiden «Bi» hängen nicht direkt<br />
voneinander ab, ergänzen sich aber vorzüglich. Der gemeinsame<br />
Nenner ist die Photovoltaik, also die Gewinnung<br />
von elektrischem Strom aus dem Sonnenlicht.<br />
STROM VON DER KEHRSEITE: BIFAZIALE<br />
PHOTOVOLTAIKMODULE<br />
Bifazial heisst so viel wie zweigesichtig und bezeichnet<br />
Vor- und Rückseiten, die entweder unterschiedlich<br />
oder gleichwertig sind. Bei den bifazialen PV-Modulen<br />
geht es um die Gleichwertigkeit: Beide Seiten sollen<br />
Strom produzieren. Die Idee geistert bereits seit<br />
den 1960er-Jahren durch Fachforen. Seit Mitte der<br />
1970er-Jahre werden bifaziale Solarzellen in der Weltraumforschung<br />
eingesetzt – zur Energieversorgung<br />
Über das Ladekabel<br />
kann das Elektroauto –<br />
hier unter einem bifazialen<br />
Photovoltaikdach<br />
geparkt – den<br />
elektrischen Strom<br />
unter Umständen<br />
nicht nur beziehen,<br />
sondern auch abgeben.<br />
BIDIREKTIONA-<br />
LES LADEN<br />
KANN DIE<br />
STROMSYS-<br />
TEMKOSTEN<br />
UM BIS ZU 14%<br />
REDUZIEREN.<br />
DAVID STICKELBERGER,<br />
LEITER MARKT UND<br />
POLITIK SWISSOLAR<br />
BILD: GREENAKKU<br />
internationaler Weltraumstationen. Die Idee fix montierter<br />
bifazialer PV-Module ist hingegen relativ jung:<br />
Anfang der 2000er-Jahre begannen vor allem japanische<br />
Hersteller mit der Massenfertigung. Aufgrund<br />
der Photoaktivität beider Seiten werden bifaziale Solarmodule<br />
gemäss dem Schweizer Fachunternehmen<br />
Solarwatt vorrangig als Glas-Glas-Module ausgeführt,<br />
um beide Seiten gleich gut zu schützen. Das wirke sich<br />
positiv auf Langlebigkeit und Beständigkeit gegenüber<br />
Witterungseinflüssen aus, meint Solarwatt.<br />
Der Mehrertrag durch die rückseitigen Zellen der<br />
Module wird als «bifacial gain» bezeichnet. In Prozenten<br />
informiert er über den Mehrertrag im Verhältnis<br />
zur direkt exponierten Vorderseite. Gemäss Solarwatt<br />
kann der «bifacial gain» bis zu 25% betragen. Technische<br />
Vorteile der bifazialen PV-Module zeigen sich bei<br />
schlechtem Wetter; sie können auch bei geringer Lichtstärke<br />
oder Streulicht effektiv Solarstrom erzeugen.<br />
Wird die für die Stromausbeute ideale Temperatur von<br />
24 bis 25° Celsius über- oder unterschritten, fallen Leistungseinbussen<br />
geringer aus als bei Standardmodulen.<br />
AUF DIE REFLEKTION KOMMT ES AN<br />
Mit der Bifazialität spart man unter Umständen<br />
Raum; man beansprucht im Vergleich zu einseitig<br />
wirksamen Modulen weniger Fläche für dieselbe<br />
Leistung. Allerdings müssen bifaziale Module aus<br />
verschiedenen Richtungen besonnt werden. Oft geschieht<br />
dies durch einen möglichst hellen «Hintergrund»,<br />
welcher das Sonnenlicht auf die Rückseite<br />
reflektiert. In den bifazialen Modulen sind die Solarzellen<br />
deshalb durch Zwischenräume getrennt.<br />
Dadurch soll möglichst viel Sonnenlicht die Reflektionsfläche<br />
erreichen.<br />
Die Doppelseitigkeit hat Folgen für die Installation.<br />
Eine Integration direkt ins Dach oder in die Fassade<br />
ist bei bifazialen PV-Modulen nicht möglich. Für<br />
eine zweiseitige Besonnung werden die Module oft in<br />
der Vertikalen, etwa auf Flachdächern, verbaut. Ein<br />
empfohlenes Einsatzgebiet sind auch Balkonbrüstungen,<br />
wobei sichergestellt werden muss, dass das reflektierte<br />
Sonnenlicht die Brüstungsrückseite auch<br />
wirklich erreicht und nicht an Möbeln oder Blumentöpfen<br />
«hängenbleibt». Beliebte und gestalterisch relevante<br />
Einsatzgebiete sind gedeckte Parkplätze. Es<br />
gibt Firmen, die sich auf Überdachungen mit bifazialen<br />
PV-Modulen spezialisiert haben.<br />
David Stickelberger, Leiter Markt und Politik bei<br />
Swissolar, dem Schweizerischen Fachverband für<br />
Sonnenenergie, vermutet, dass der wichtigste Einsatzbereich<br />
von bifazialen PV-Modulen bei den<br />
alpinen Solarkraftwerken liegen wird. «Alle Einsatzgebiete<br />
zusammengerechnet werden sie zukünftig<br />
jährlich rund 10 bis 15% unseres Strombedarfs liefern»,<br />
prophezeit er. Bifaziale Module werden über<br />
die Einmalvergütung gefördert. Ihre zusätzliche Leistung<br />
wird dabei berücksichtigt.<br />
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IMMOBILIA / Januar <strong>2024</strong>
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