Glas-Glas-Module: Teurer, aber auch besser als Glas-Folie?

PV-Module Glas-Glas werden immer beliebter. In diesem Artikel gehen wir der Frage nach, ob sich die Mehrkosten für doppelt verglaste PV-Module lohnen. 

Befürworter werden Ihnen sagen, dass es sich auf jeden Fall lohnt, und nennen dafür zwei Gründe. Zum einen sind Glas-Glas-Module resistent gegen Mikrorisse. Zum anderen beträgt die Garantie auf diese Module ganze 30 Jahre.

Wir möchten uns jedoch auf diese Statements nicht verlassen und nehmen das Thema unter die Lupe, damit Sie die richtige Entscheidung treffen können. 

Was sind Glas-Glas-Module?

Bei Glas-Glas-Modulen handelt es sich um Solarmodule, die nicht nur auf der Vorderseite durch eine Glasschicht geschützt sind, sondern deren Rückseite ebenfalls verglast ist. Die Module sind daher besser geschützt und haben erwartungsgemäß eine längere Lebensdauer.

Wie ist ein Glas-Glas-Modul aufgebaut? 

Gewöhnliche Solarpaneele, sogenannte Glas-Folie-Module, haben an ihrer Vorderseite eine Glasschicht und an der Rückseite eine Folie.

Bei einem Glas-Glas-Modul sind hingegen sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite mit einer Glasschicht versehen. Diese beiden Schichten dienen als Schutz für die in Folie eingeschweißte Solarzellenschicht, die sich dazwischen befindet.

Welcher Solarzellentyp in einem Glas-Glas-Modul verbaut wird, ist je nach Solarpanel-Hersteller unterschiedlich. Grundsätzlich kommen alle Zelltypen in einer solchen Bauweise infrage, wobei polykristalline und monokristalline Zellen am häufigsten anzutreffen sind.

Was kosten Glas-Glas-Module im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen?

Glas-Glas-Module sind teurer als herkömmliche Solarmodule. Dies ist auf das vergleichsweise teure Dünnschichtglas, das verwendet wird, zurückzuführen. Allerdings hat der technische Fortschritt in den vergangenen Jahren zu einer erheblichen Preissenkung geführt.

Bei der Planung einer Solaranlage sollten allerdings nicht nur die Anschaffungskosten der Module berücksichtigt werden. Denn die Planungs- und Installationskosten sind kaum von den jeweils verwendeten Modulen abhängig.

Da Glas-Glas-Module eine längere Nutzungsdauer und eine höhere Effizienz als Glas-Folie-Module haben, können diese Kosten auf eine höhere Stromproduktion aufgeteilt werden. Hierdurch sinken die durchschnittlichen Kosten pro produzierter kWh oftmals erheblich, wodurch die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage steigt.

Vorteile von Glas-Glas-Modulen

Die Glas-Glas-Technik bietet viele Vorteile. Aus diesem Grund werden diese Solarmodule immer beliebter und können bereits große Marktanteile für sich verbuchen.

Hohe Langlebigkeit

Die Glasscheiben an Vorder- und Rückseite sorgen für einen guten Schutz der Module. So kann beispielsweise keine Feuchtigkeit in das Modul eindringen. Auch bei einem etwaigen Brand sind die Module besser geschützt.

Aufgrund des optimierten Schutzes resultiert eine besonders hohe Langlebigkeit der Module. Viele Hersteller garantieren eine Lebensdauer von 30 Jahren für ihre Produkte.

Gar Nutzungszeiträume von 40 Jahren sind keineswegs unrealistisch. Im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen ist eine um 5 Jahre gesteigerten Lebensdauer zu erwarten.

Bessere Widerstandsfähigkeit

Die hohe Langlebigkeit der Module resultiert auch aus deren hoher Widerstandsfähigkeit. Denn durch die beiden Glasscheiben werden Kräfte, die auf das Solarmodul wirken, besser verteilt. Deshalb werden die einzelnen Solarzellen bei Belastungen nur gebogen und nicht wie bei Glas-Folie-Modulen gestreckt beziehungsweise gestaucht. Die Gefahr von Mikrorissen ist dadurch stark vermindert.

Aber sind Mikrorisse wirklich ein ernstes Problem? Es kommt darauf an. Im besten Fall verringern Mikrorisse die Leistung des Moduls, im schlimmsten Fall brennen sie die Folie durch, die das Modul von unten schützt, was wiederum zu Korrosion führen kann. 

Und wenn dies in der Nähe des Rahmens geschehen ist, kann es zu Lichtbögen zwischen dem Rahmen und der Schadensstelle kommen. Im besten Fall wird ferner ein Drittel des Moduls abgeschaltet. Schlimmstenfalls kommt es zum Brand.

Der Unterschied zwischen dem besten und dem schlechtesten Fall liegt in der Qualität des Moduls.

Sie können aber auch in Glas-Glas-Paneele investieren, die tatsächlich beständig gegen Mikrorisse sind, wodurch sie resistenter gegen Installationsfehler sind.

Die hohe Beständigkeit gegen Mikrorisse wurde auch in diesem Report vom renommierten PVEL-Institut bestätigt. 

Höhere Sicherheit

Die Folie auf der Rückseite von Glas-Folie-Modulen ist relativ leicht entflammbar. Demgegenüber bieten Glas-Glas-Module einen deutlich höheren Schutz im Falle eines Brands. Insbesondere bei Reihenhäusern zahlt sich dieser höhere Brandschutz aus. Denn hierdurch verringert sich der erforderliche Abstand zu den Nachbargebäuden von 1,25 Metern auf nur noch 50 Zentimeter. Somit kann ein größerer Teil der Dachfläche genutzt und das Potenzial der einstrahlenden Sonne optimal verwertet werden.

Höhere Erträge

Der Wirkungsgrad einer Solarzelle hängt in erster Linie vom verbauten Zelltypus ab. So sind beispielsweise monokristalline Solarzellen effektiver als polykristalline. Dies ist auch bei Glas-Glas-Modulen der Fall.

Im Vergleich eines solchen Moduls mit einem Glas-Folie-Paneel des gleichen Zelltyps zeigen sich allerdings Effizienzvorteile bei der Glas-Glas-Variante. Dies liegt zum einen daran, dass der Abtransport von Wärme aus dem Modul bei Glas-Glas-Paneelen optimiert ist. Bei steigender Temperatur arbeiten Solarzellen schließlich weniger effizient.

Ein weiter Effizienzvorteil resultiert aus dem extrem dünnen Glas eines Glas-Glas-Moduls. An der Vorderseite des Moduls ist die Glasschicht nämlich häufig dünner als bei konventionellen Modulen. Dies führt dazu, dass die Photonen des Lichts leichter in das Modul eindringen können. Somit kann auch mehr Energie durch das Modul abgegriffen werden.

Längere Spitzenleistungen

Durch den optimalen Schutz der Solarzellen innerhalb eines Glas-Glas-Moduls setzt die Degradation der Siliziumzellen in diesem Modultyp erheblich langsamer ein als bei Glas-Folien-Modulen. Der Wirkungsgrad nimmt dadurch bei Glas-Glas-Modulen nicht so schnell ab. Über einen Zeitraum von 30 Jahren können Glas-Glas-Paneele deshalb bis zu 25 % mehr Strom erzeugen.

Wirtschaftlicher und umweltfreundlicher

Die höhere Effizienz und bessere Langlebigkeit der Module sorgt dafür, dass Glas-Glas-Module häufig besonders wirtschaftlich sind. Insbesondere die Kosten für die Anlagenplanung und Installation können bei Glas-Glas-Modulen auf einen längeren Zeitraum umgelegt werden und fallen dadurch im Durchschnitt geringer aus.

Durch die hohe Langlebigkeit sind die Module darüber hinaus auch besonders umweltfreundlich, da sie über den gesamten Lebenszyklus hinweg deutlich mehr Strom erzeugen können. Somit wird eine besonders hohe Menge an Treibhausgasen eingespart.

Zusätzlich zu positiven Effekten der langen Nutzungsdauer können Glas-Glas-Module auch leichter und besser recycelt werden als Glas-Folien-Paneele. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das verwendete Glas theoretisch unendlich oft eingeschmolzen und wiederverwendet werden kann.

(Semi-)transparente Bauweise möglich

Im Gegensatz zu Glas-Folie-Modulen ist bei Glas-Glas-Paneelen eine (semi-)transparente Bauweise leicht umsetzbar. Hierdurch erschließen sich neue Einsatzgebiete für die Solartechnik, beispielsweise an einem Oberlicht. Allerdings ist der Wirkungsgrad solcher Module geringer als bei nicht transparenten Paneelen.

Nachteile von PV-Modulen Glas-Glas

Glas-Glas-Module weisen einige Nachteile auf. Diese tragen dazu bei, dass sie sich trotz der vielen Vorteile bisher noch nicht als Standard am Markt durchsetzen konnten.

Hohes Gewicht

In Glas-Glas-Modulen wird mehr Glas verbaut als in konventionellen Solarmodulen. Dadurch ist ihr Gewicht um 3 bis 6 Kilogramm größer als bei Modulen mit einer Rückseite aus Folie. Allerdings konnte in den letzten 20 Jahren eine erhebliche Gewichtsreduktion bei Glas-Glas-Modulen erzielt werde. Dank des mittlerweile verwendeten Dünnschichtglases werden nur noch Glasdicken von 2 mm anstatt ehemals 4 mm benötigt.

Trotz aller Fortschritte sind allerdings Glas-Glas-Module immer noch um ungefähr ein Viertel schwerer als herkömmliche Solarpaneele. 

Aufwendigere Montage

Ein weiterer Nachteil der Glas-Glas-Module besteht darin, dass die Montage teilweise komplizierter ist. Einige Modelle benötigen nämlich mehr Haken, mit denen die Paneele befestigt werden. Hierdurch kann die Montage länger dauern. Allerdings gibt es mittlerweile auch Modelle, die vergleichbar und abgesehen vom Gewichtsunterschied analog zu Glas-Folie-Modulen montiert werden können.

Höherer Preis

Dadurch, dass relativ teure Dünnschichtglasscheiben bei Glas-Glas-Modulen verbaut werden, sind diese derzeit noch etwas teurer als konventionelle Paneele. Der Preisunterschied hat sich allerdings in den letzten Jahren aufgrund des technischen Fortschritts deutlich reduziert.

Delamination von Glas-Glas-Modulen

Glas-Glas-Module sind aufgrund ihrer Konstruktion widerstandsfähiger gegen Mikrorisse und chemische Stoffe, aber auch anfälliger für Delamination. Das Glas haftet einfach weniger gut. Wenn es also nicht richtig verklebt wird, kann sich die untere Schicht von den Zellen lösen. Als Folge dringt Feuchtigkeit ein und es kommt zur Korrosion. 

Dies gilt jedoch nur für minderwertige Module, die ohne angemessene Qualitätskontrolle hergestellt werden. 

Daher ganz wichtig: Egal, ob Sie Glas-Glas-Module oder Glas-Folien-Module kaufen, wählen Sie eine gute Marke mit einer guten Garantie und mindestens 10 Jahren Erfahrung in der Herstellung solcher Module.

Sind Glas-Glas-Module besser als Glas-Folie?

Unsere Antwort lautet: "nicht unbedingt". Lediglich eine zweite Glasscheibe macht ein gutes PV-Modul noch nicht aus.

Viele Experten argumentieren, dass der ultimative Beweis für eine längere Lebensdauer die längere Leistungsgarantie ist. Während die Leistungsgarantie für Module mit Folie bis zu 25 Jahre beträgt (auch für die High-End-Module), umfasst die Leistungsgarantie für Glas-Glas-Paneele 30 Jahre. Und es stimmt, Glas-Glas-Module bleiben länger leistungsfähig.

Theoretisch erhält der Nutzer also zusätzlich fünf Jahre Betriebsgarantie, oder? Jein. Nun, leider ist die Leistungsgarantie so gut wie nichts wert, denn sie beschreibt nur den Leistungsverlust, der durch natürliche Degradation entsteht, und deckt keine Störungen ab.

Das heißt, wenn das Modul delaminiert, korrodiert und die Verdrahtung im Inneren beschädigt wird, anders gesagt, wenn das Modul ausfällt, hilft Ihnen die Leistungsgarantie nicht weiter.

Vor solchen Schäden schützt die Produktgarantie. Sind doppelt verglaste Module in dieser Hinsicht besser?

Wieder ein Jein. Solarwatt bietet zwar eine 30 Jahre Produktgarantie für die Vision-Serie an, die meisten Glas-Glas-Module gehen aber nicht über die übliche Produktgarantie von 10 bis 12 Jahren hinaus.

Was hat das zu bedeuten? Nun, eine zweite Glasscheibe ist keine magische Lösung für alle Probleme.

Zur Veranschaulichung ein Beispiel: Bei einem kürzlichen Urlaub habe ich ein Modul zum Aufladen eines Laptops in einem Wohnwagen für wenig Geld gekauft. Das Modul hatte zwei Glasscheiben und eine 30-jährige Leistungsgarantie, aber nur eine zweijährige Produktgarantie. Es wäre daher utopisch zu glauben, dass dieses Produkt 30 Jahre lang funktionieren wird.

Der Schlüssel zur Qualität liegt in der Einstellung des Herstellers, der Wahl der Materialien und der Verarbeitungsqualität.

Dies wird von der Forschung bestätigt. In dem bereits erwähnten Papier zur Mikrorissbeständigkeit wird festgestellt, dass "die bisher vorliegenden Ergebnisse darauf hindeuten, dass die Auswahl und Kombination von Materialien sowie der Herstellungsprozess eines Photovoltaikmoduls einen größeren Einfluss auf die Mikrorissempfindlichkeit haben als die Bauweise des Moduls selbst".

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gute Glas-Glas-Solarmodule zuverlässiger als gute Glas-Folien-Paneele sind, und es gibt auch mittelmäßige Glas-Glas-Module, die genauso fehleranfällig sind!

Hersteller von Glas-Glas-Modulen

Im Jahr 2017 waren Glas-Glas-Module noch ein Nischenprodukt. Mittlerweile bieten die meisten großen Marken ein Produkt mit einer zweiten Glasscheibe an. Einige bedeutendere Akteure stellten wir vor.

SolarWatt

Der deutsche Hersteller Solarwatt ist der Pionier aller Glas-Glas-Module. Das Unternehmen bietet eine Garantie von 30 Jahren auf Herstellungs- und Materialfehler. Diese Module gehören in Bezug auf die Verarbeitungsqualität und die verwendeten Materialien zu den besten auf dem Markt. 

Astronergy

Die doppelseitigen, doppelt verglasten Module von Astronergy erhielten bei den Zuverlässigkeitstests von PVEL im Jahr 2020 die höchste Punktzahl.

ZNShine

ZNShine produziert bereits seit mehreren Jahren Glas-Glas-Module, länger als die meisten chinesischen Hersteller. Das Unternehmen hat inzwischen seine Produktgarantie auf zwölf Jahre verlängert.

Was Zukunft von Glas-Glas-Modulen

Der technische Fortschritt bei der Modulfertigung lässt Glas-Glas-Module immer attraktiver werden. Durch die gefallenen Herstellungspreise und größere Konkurrenz ist zu erwarten, dass sich dieser Modultypus aller Wahrscheinlichkeit nach in Zukunft als Standard am Markt etablieren wird. 

Insbesondere die längere Nutzungsdauer wird vermutlich eine noch größere Bedeutung spielen. Die Einspeisevergütung für Solarstrom ist nämlich immer noch so gering, dass sich der Betrieb einer Anlage hauptsächlich aufgrund des Eigenverbrauchs lohnt.

Da auch die Endkundenpreise für Strom in Zukunft vermutlich weiter steigen werden, lohnt sich eine Investition in die Glas-Glas-Technik noch mehr. Schließlich kann somit eine längere Zeit der relativen Unabhängigkeit von den steigenden Strompreisen gewährleistet werden.

Fazit

Glas-Glas-Module besitzen sowohl an ihrer Vorder- als auch an ihrer Rückseite eine schützende Glasscheibe. Hierdurch sind sie optimal vor äußeren Einflüssen wie der Witterung oder mechanischen Belastungen geschützt. Daraus resultiert eine deutlich längere Nutzungsdauer dieser Module.

Im Schnitt kann damit kalkuliert werden, dass diese Module ungefähr fünf Jahre länger als herkömmliche Paneele genutzt werden können. Deshalb können Glas-Glas-Module trotz ihres höheren Gewichts und Anschaffungspreises häufig ökonomische Vorteile gegenüber konventionellen Modulen generieren. Außerdem sind sie umweltfreundlicher und leichter recycelbar.