Beim bifazialen Modul liegt die entscheidende Zahl auf dem Boden unter der Anlage. Zwei Module derselben Baureihe können sich im Jahresertrag um zehn Prozentpunkte unterscheiden, allein weil das eine über heller Kiesschüttung hängt und das andere über schwarzer Dachbahn. Welcher Belag was bringt und wie sich ein dunkler Untergrund aufwerten lässt, steht hier.
Albedo: die Zahl, um die es geht
Albedo beschreibt, welchen Anteil des auftreffenden Lichts eine Oberfläche zurückwirft. Der Wert läuft von 0 bis 1: Eine ideal schwarze Fläche hat 0, eine ideal weiße 1. Frischer Schnee kommt auf 0,85, Asphalt auf etwa 0,10.
Für ein bifaziales Modul ist die Albedo des Untergrunds der Rohstoff seiner Rückseite. Ohne reflektiertes Licht bleibt die zweite aktive Fläche wirkungslos, egal wie hoch der Bifazialitätsfaktor im Datenblatt steht. Wie diese beiden Größen zusammenwirken, erklärt der Artikel zu bifazialen Solarmodulen.
Zwei Stellschrauben, beide nachträglich veränderbar: die Helligkeit der Fläche und der freie Abstand zwischen Modul und Boden.
Die Untergründe im Vergleich
| Untergrund | Albedo | Mehrertrag im Jahr | Typische Situation |
|---|---|---|---|
| Neuschnee | 0,80 bis 0,90 | saisonal | nur wenige Wochen, dann sehr stark |
| weiße Dachfolie (PVC, TPO) | 0,65 bis 0,75 | 18 bis 25 % | Flachdach mit heller Abdichtung |
| helle Kiesschüttung | 0,40 bis 0,50 | 12 bis 18 % | Flachdach mit Kiesauflast, Splittfläche |
| Beton, heller Estrich | 0,25 bis 0,30 | 8 bis 12 % | Terrasse, Garagendach, Hofeinfahrt |
| Rasen | 0,20 bis 0,25 | 5 bis 10 % | Garten, Freifläche, Agri-PV |
| rote Dachziegel | 0,15 bis 0,20 | 4 bis 8 % | Schrägdach |
| dunkle Bitumenbahn | 0,08 bis 0,12 | 3 bis 6 % | Flachdach mit schwarzer Abdichtung |
| Asphalt, Anthrazitplatten | 0,05 bis 0,12 | 2 bis 5 % | Hof, dunkle Terrassenplatten |
Zwei Beobachtungen fallen an dieser Tabelle auf.
Erstens ist die Spanne größer als jeder Datenblattunterschied. Zwischen dunkler Bitumenbahn und weißer Dachfolie liegen 15 bis 20 Prozentpunkte Mehrertrag. Zwischen dem besten und dem schwächsten Bifazialitätsfaktor am Markt liegen 20 Prozentpunkte im Faktor, was sich auf den Ertrag deutlich schwächer auswirkt.
Zweitens sind die häufigsten Untergründe die mittelmäßigen. Rasen, Beton und rote Ziegel decken die meisten privaten Installationen ab und liegen alle im einstelligen Bereich. Genau deshalb lohnt der Gedanke ans Aufwerten.
Warum der Bodenabstand mitentscheidet
Ein heller Boden hilft nur, wenn Licht überhaupt dorthin gelangt. Liegt das Modul dicht auf der Fläche, wirft es seinen eigenen Schatten genau auf den Bereich, den es als Reflektor braucht. Der Effekt hebt sich dann selbst auf.
| Bodenabstand | Wirkung |
|---|---|
| unter 30 cm | Eigenschatten dominiert, Rückseitenertrag bleibt gering |
| 30 bis 50 cm | brauchbar, ein Teil der Fläche wird besonnt |
| 50 bis 100 cm | der übliche Arbeitsbereich, Rückseite voll wirksam |
| über 100 cm | weiterer Zugewinn fällt klein aus, Windlast und Aufwand steigen |
Auf Flachdächern kommt der Reihenabstand dazu. Als Faustregel gilt Modulhöhe mal zwei. Stehen die Reihen enger, verschatten sie sich gegenseitig, und das trifft die Rückseite härter als die Vorderseite: Der Schatten der Nachbarreihe liegt tagsüber dauerhaft auf der Fläche zwischen den Reihen, also genau dort, wo das reflektierte Licht herkommen müsste.
Daraus ergibt sich eine echte Abwägung. Mehr Reihenabstand bringt mehr Rückseitenertrag je Modul, kostet aber Module auf derselben Dachfläche. Bei knappem Platz ist die dichtere Belegung mit monofazialen Modulen häufig die bessere Rechnung. Welche Winkel und Abstände sonst noch hineinspielen, steht im Artikel zur Aufständerung auf dem Flachdach.
Den Untergrund gezielt aufwerten
Hier liegt der praktisch interessanteste Teil, denn die Albedo ist die einzige Größe der ganzen Rechnung, die sich nachträglich und günstig verändern lässt.
Helle Kiesschüttung auf dem Flachdach. Der Klassiker. Weißer oder heller Kalksplitt hebt eine dunkle Bitumenfläche von etwa 0,10 auf 0,45. Zu bedenken sind zwei Punkte: das Zusatzgewicht auf der Dachlastreserve und eine Unkrautsperre darunter, damit die Fläche hell bleibt. Wie sich Auflast auf dem Flachdach berechnet, steht im Artikel zur Ballastberechnung.
Helle Dachbahn. Bei einer ohnehin anstehenden Dachsanierung ist die Entscheidung für eine weiße statt schwarze Abdichtung fast kostenneutral und bringt den größten Sprung. Ein Nebeneffekt: Das Dach heizt sich weniger auf, was den Modulen zugutekommt, weil ihre Leistung mit steigender Temperatur sinkt.
Splittfläche im Garten. Unter einer aufgeständerten Anlage im Garten wirkt eine helle Splittfläche wie ein Reflektor. Rasen bleibt darunter ohnehin kümmerlich, weil das Modul das Licht wegnimmt.
Helle Anstriche. Auf Beton- und Estrichflächen lässt sich mit einem hellen Anstrich einiges holen. Wichtig ist ein diffus reflektierender, matter Anstrich. Glänzende Flächen spiegeln gerichtet und werfen das Licht am Modul vorbei.
Was nicht funktioniert: Spiegel oder Spiegelfolie unter dem Modul. Gerichtete Reflexion trifft die Rückseite nur bei einem bestimmten Sonnenstand, konzentriert die Wärme punktuell und kann örtliche Überhitzung erzeugen. Für den Rückseitenertrag zählt die gleichmäßige, diffuse Reflexion einer matten hellen Fläche.
Der Effekt, der über die Jahre verschwindet
Ein Punkt fehlt in fast jeder Beratung: Untergründe altern. Was zu Beginn 0,50 erreicht, liegt nach ein paar Jahren womöglich bei 0,30.
- Weiße Dachbahnen vergrauen durch Staub, Ruß und Algenbewuchs. Der Verlust setzt bereits in den ersten Jahren ein.
- Helle Kiesschüttungen setzen sich mit eingewehter Erde zu und begrünen sich an den Rändern.
- Beton bemoost auf der Nordseite und dunkelt nach.
- Rasen ist im Sommer trocken und dann heller als im feuchten Frühjahr, wo die Albedo deutlich sinkt.
Der Rückgang läuft langsam und fällt niemandem auf, weil parallel die normale Moduldegradation wirkt. Praktisch heißt das: Wer den Untergrund als Ertragsfaktor einplant, plant auch seine Pflege ein. Eine gelegentliche Reinigung der hellen Fläche wirkt hier stärker als eine Modulreinigung.
Wann sich der Aufwand trotzdem nicht lohnt
Es gibt Situationen, in denen der Untergrund kaum zu retten ist:
Schrägdach mit Ziegeln. Das Modul liegt wenige Zentimeter über der Dachfläche, der Eigenschatten dominiert, und die Ziegel sind dunkel. Beide Faktoren stehen fest. Hier bringt bifaziale Technik wenig, und der Aufpreis rechnet sich allein über die Glas-Glas-Bauweise mit ihrer längeren Garantie.
Modul flach auf der Brüstungsplatte. Bei Balkonkraftwerken kommt das häufig vor. Ohne Luft hinter dem Modul bleibt die Rückseite dunkel.
Denkmalschutz oder Gestaltungssatzung. Eine weiße Dachfläche ist nicht überall zulässig, und bei Grün- oder Retentionsdächern hat die Begrünung Vorrang.
In diesen Fällen ist die ehrliche Antwort, dass die zusätzliche Rückseite kaum Ertrag liefert. Die Entscheidung für ein bifaziales Modul kann trotzdem richtig sein, dann aber wegen der Bauweise. Was Glas-Glas an Haltbarkeit bringt, steht im Artikel Glas-Glas oder Glas-Folie.
Eine Rechnung zum Mitnehmen
Angenommen, eine Anlage mit 2.000 Wattpeak steht auf einem Flachdach mit schwarzer Bitumenabdichtung und liefert jährlich rund 1.800 Kilowattstunden. Die bifaziale Rückseite trägt bei dieser Albedo etwa 5 Prozent bei, also grob 90 Kilowattstunden.
Kommt eine helle Kiesschüttung unter die Module, steigt der Rückseitenbeitrag auf etwa 15 Prozent, also rund 270 Kilowattstunden. Der Zugewinn liegt bei etwa 180 Kilowattstunden im Jahr. Bei einem Strompreis von 35 Cent entspricht das rund 63 Euro jährlich, und die Kiesschüttung ist eine einmalige Ausgabe im zweistelligen bis niedrig dreistelligen Bereich.
Die Zahlen sind gerundet und stehen für eine Größenordnung. Der Punkt dahinter trägt trotzdem: Am Boden liegt der billigste Ertragszuwachs der ganzen Anlage. Wie sich der eigene Ertrag messen und nachrechnen lässt, steht im Artikel zum Ertrag messen.
Fazit
Beim bifazialen Modul entscheidet der Untergrund stärker über den Ertrag als die Zelltechnologie. Ein Modul mit 75 Prozent Bifazialitätsfaktor über heller Kiesschüttung schlägt eines mit 90 Prozent über schwarzer Dachbahn deutlich.
Die praktische Reihenfolge vor dem Kauf lautet deshalb: Schau dir zuerst an, was unter dem geplanten Modulplatz liegt und wie viel Luft dazwischen bleibt. Ist die Fläche hell und der Abstand größer als 30 Zentimeter, lohnt sich bifazial klar. Ist sie dunkel, prüfe, ob sich das mit vertretbarem Aufwand ändern lässt, denn eine Kiesschüttung kostet einen Bruchteil dessen, was höherwertige Module kosten würden.
Und wenn beides feststeht und ungünstig ausfällt, ist das eine brauchbare Information: Dann fällt die Entscheidung über die Bauweise und die Garantie statt über den Rückseitenertrag.
Häufige Fragen
Welcher Untergrund ist für bifaziale Module am besten?
Je heller, desto besser. Weiße Dachfolie liegt mit einer Albedo von 0,65 bis 0,75 an der Spitze und bringt 18 bis 25 Prozent Mehrertrag. Danach folgen helle Kiesschüttung mit 0,40 bis 0,50 und 12 bis 18 Prozent, Beton mit 0,25 bis 0,30 und 8 bis 12 Prozent sowie Rasen mit 0,20 bis 0,25 und 5 bis 10 Prozent. Eine dunkle Bitumenbahn bildet mit 0,08 bis 0,12 das Schlusslicht.
Was ist die Albedo genau?
Die Albedo beschreibt, welchen Anteil der auftreffenden Strahlung eine Oberfläche zurückwirft. Der Wert liegt zwischen 0 und 1, wobei 0 für vollständige Absorption steht und 1 für vollständige Reflexion. Eine Albedo von 0,45 bedeutet, dass 45 Prozent des Lichts zurückgeworfen werden. Für bifaziale Module ist das die entscheidende Kennzahl des Untergrunds.
Wie viel Abstand zum Boden brauchen bifaziale Module?
Praxisüblich sind 30 bis 100 Zentimeter, und im gesamten Bereich gilt: mehr hilft. Unterhalb von 30 Zentimetern beschattet das Modul die Fläche, die es beleuchten müsste, und der Rückseitenertrag bricht ein. Oberhalb von etwa einem Meter wächst der Zugewinn nur noch langsam, während Windlast und Konstruktionsaufwand weiter steigen.
Lohnt sich weißer Kies unter einer Freiflächenanlage?
Rechnerisch ja, praktisch mit Einschränkung. Der Sprung von Rasen mit einer Albedo von etwa 0,23 auf helle Kiesschüttung mit 0,45 bringt grob 7 Prozentpunkte Mehrertrag. Kies verschmutzt allerdings, wächst zu und verliert dadurch an Helligkeit. Wer diesen Weg geht, sollte Unkrautvlies darunter einplanen und die Fläche gelegentlich säubern.
Verliert der Untergrund über die Jahre an Wirkung?
Ja, und das ist der am häufigsten übersehene Punkt. Weiße Dachbahnen vergrauen durch Staub und Algen, helle Kiesschüttungen setzen sich mit Erde zu, Beton bemoost. Eine Fläche, die zu Beginn 0,50 erreichte, kann nach einigen Jahren bei 0,30 liegen. Damit sinkt der Rückseitenertrag um mehrere Prozentpunkte, ohne dass am Modul etwas defekt wäre.
Bringt Schnee unter bifazialen Modulen viel?
Kurzfristig sehr viel, über das Jahr wenig. Neuschnee erreicht Albedo-Werte von 0,80 bis 0,90 und ist damit der beste denkbare Reflektor. Der Haken ist der Zeitpunkt: Schnee liegt im Dezember und Januar, also genau dann, wenn die Sonne flach steht und die Tage kurz sind. Auf den Jahresertrag wirkt sich das kaum aus.
Kann ich einen dunklen Untergrund nachträglich aufhellen?
Ja, und das ist meist der günstigste Hebel überhaupt. Auf einem Flachdach lässt sich eine helle Kiesschüttung aufbringen oder eine weiße Dachbahn verlegen, sofern die Dachlastreserve das trägt. Im Garten hilft eine helle Splittfläche unter der Anlage. Der Sprung von Albedo 0,10 auf 0,45 entspricht grob zehn Prozentpunkten Mehrertrag, erreicht mit Material aus dem Baustoffhandel.
Welchen Reihenabstand brauchen bifaziale Module auf dem Flachdach?
Als Faustregel gilt Modulhöhe mal zwei. Bei zu engem Abstand verschatten sich die Reihen gegenseitig. Das trifft die Vorderseite am Morgen und Abend und die Rückseite den ganzen Tag über. Der größere Abstand kostet nutzbare Dachfläche, deshalb ist bei knappem Platz abzuwägen, ob mehr Module bei engerem Abstand die bessere Wahl sind.
Wie stark wirkt sich eine helle Hauswand hinter dem Modul aus?
Bei senkrechter Montage deutlich. An Fassaden und Zäunen profitieren bifaziale Module stark von Reflexionen des Bodens und gegenüberliegender Flächen, dokumentiert sind Mehrerträge von 10 bis 25 Prozent. Bei einem Balkonkraftwerk an einer weiß verputzten Hauswand ist das ein realer Effekt, der bei der Modulwahl mitzählt.