Was sind bifaziale Solarstraßenlaternen? Sind sie es wert?

Heutzutage würden sich fast alle Hersteller von solarbetriebenen Straßenlaternen für monokristalline Solarmodule als stromerzeugende Komponente entscheiden, da sie eine höhere Effizienz bei geringeren Kosten als früher bieten.

Viele Hersteller achten auch auf neueste Panel-Technologien, die für eine höhere Ausgangsleistung integriert werden können. Eine davon ist die Bi-Facial-Technologie. Dieser Artikel führt Sie durch diese Technologie, erklärt ihre Anwendungen bei Solarstraßenlaternen und diskutiert die Vor- und Nachteile und ob sie die ideale Wahl für Ihr Projekt ist.

Ein Überblick über die bifaziale Panel-Technologie

Eine eingehende Überprüfung der bifazialen Technologie würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Während das Erlernen der Grundlagen entscheidend ist, um zu beurteilen, ob diese Leuchten Ihre Wahl wert sind, und um die zu verstehen Trends bei Solarstraßenlaternen.

Kurz gesagt, im Gegensatz zu herkömmlichen Mono-Face-Paneelen, die Sonnenlicht nur von der Vorderseite absorbieren können, sind Bi-Face-Paneele in der Lage, Sonnenlicht sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite des Paneels zu absorbieren und umzuwandeln. Das Ergebnis ist theoretisch eine höhere Stromausbeute.

Traditionelle und bifaziale Paneele unterscheiden sich auch in Struktur und Einkapselungstechnik. In einem traditionellen Mono-Face-Panel sind Solarzellen zwischen EVA-Folien eingebettet. Auf die Struktur wird ein gehärtetes Glas gelegt, während darunter eine undurchsichtige Rückseitenfolie angebracht wird. Schließlich wird ein Aluminiumrahmen verwendet, um die vier Seiten zu umschließen und die verschiedenen Schichten fest zu fixieren. Ein zweiseitiges Paneel umfasst typischerweise ähnliche Materialien und Schichten. Der auffälligste Unterschied ist die Rückseitenfolie, die stattdessen transparentes gehärtetes Glas verwendet, um einen Teil des Sonnenlichts durch das Panel auf den Boden passieren zu lassen und die Absorption von reflektiertem Licht durch die Rückseitenseite zu ermöglichen.

Wir sollten uns jedoch bewusst sein, dass bifaziale Paneele nur dann sinnvoll sind, wenn sie in bestimmten idealen Neigungswinkeln und über Oberflächen mit nennenswertem Reflexionsvermögen installiert werden. Die Entscheidung über eine effiziente Paarung zwischen Winkeln und Flächen konnte nur im Einzelfall getroffen werden. 

Wie werden Bi-Face-Panels bei Straßenlaternen eingesetzt?

Obwohl die Forschung zur bifazialen Technologie stammt aus den 1960er Jahren, seine Anwendungen auf Solarstraßenlaternen haben erst in den letzten Jahren begonnen. Unten sind 3 gängige Möglichkeiten aufgeführt, wie bifaziale Paneele an Straßenlaternen verwendet werden.

Bi-faziale All-in-Two-Solar-Straßenlaternen

Wie in unseren vorherigen Artikeln erläutert, packen All-in-Two-Solarstraßenlaternen das Beleuchtungsmodul und austauschbare Akkus in eine Struktur, während das Paneel einzeln befestigt bleibt. 

Bei dieser Variante ersetzen die Hersteller das herkömmliche monofaziale Panel durch ein bifaziales. Da das Panel und das Beleuchtungsmodul getrennt sind, führt das Einstellen des Panels nicht zu Änderungen des Beleuchtungswinkels und des projizierten Bereichs.

Solarbetriebene All-in-One-Straßenlaternen mit zwei Gesichtern

Unter dem Begriff der All-in-One-Leuchten, bedeckt die Blende die obere Fläche des Gehäuses, wobei in diesem Fall unten reflektiertes Licht unmöglich auf der Rückseite ankommt. 

Die meisten bifazialen All-in-One-Leuchten würden ein hohles Design annehmen, um so viele obere und untere Oberflächen des Gehäuses wie möglich zu entfernen, damit Lichtstrahlen hindurchtreten und zurückreflektiert werden können.

Darüber hinaus verwendet diese bifaziale Straßenlaternenvariante drehbare Beleuchtungsmodule mit hoher Helligkeit, um den Bereich für die hintere Absorption durch das Panel zu maximieren. Die Einstellungen an Licht und Panel sind getrennt, wodurch der potenzielle Konflikt zwischen den optimalen Winkeln für die Beleuchtung und für die Lichtabsorption beseitigt wird, während ein schlankes Aussehen beibehalten wird.

Vertikale bifaziale Solarstraßenlaternen

Bei diesen Leuchten ist das bifaziale Solarmodul zu einem Streifen oder Rechteck geformt und vertikal parallel zum Lichtmast befestigt, anstatt darauf.

Auf diese Weise wird der Winkel des Panels festgelegt (senkrecht zum Horizont). Dieses Design ähnelt eher dem Einfangen aller Arten von Licht in der Nähe (Umgebungslicht, reflektiertes Licht usw.), als sich auf die maximale Absorption von direktem und reflektiertem Sonnenlicht zu konzentrieren. Das Design ist auch bekannt für eine später geradlinigere und schlankere Erscheinung, die insbesondere den wachsenden Wunsch nach Ästhetik in urbanen Städten befriedigt.

Allerdings ist eine Winkelveränderung des Panels grundsätzlich nicht möglich, was die Einsatzmöglichkeiten der Leuchte einschränkt.

Fazit: Vor- und Nachteile von bifazialen Solarstraßenlaternen

Wir fassen die Eigenschaften von bifazialen Solarstraßenlaternen in mehreren Punkten unten zusammen, kategorisiert nach Vor- und Nachteilen.

Vorteile

• Bifaziale Straßenlaternen können Energie von beiden Seiten umwandeln und besitzen theoretisch einen höheren Wirkungsgrad.
• Ein potenziell höherer Wirkungsgrad bringt eine höhere Leistung, um ein helleres Licht zu betreiben, für eine schnellere Ladezeit des Akkus und einen praktikablen Ersatz für einen Akku mit größerer Kapazität.
• Das Licht kann aufgrund der verbesserten Effizienz der bifazialen Technologie eine kleinere Panelgröße für ein kompakteres Aussehen haben.
• Die Kosten für bifaziale Module sinken immer weiter, wodurch die Integration in Straßenlaternen erschwinglicher wird.

Nachteile

• Ob Bi-Face-Panels an Straßenlaternen eine definitiv höhere Leistung bringen, müssen noch weitere Projekte und Statistiken beweisen.
• Bifacial ist immer noch eine vergleichsweise jüngere Technologie als das ausgereifte monofaciale Panel, was die Zuverlässigkeit dieser Straßenlaternen potenziell schwächen kann.

Lohnen sich bifaziale Solarstraßenlaternen?

Insgesamt führen bifaziale Straßenlaternen eine der modernen fortschrittlichen Panel-Technologien ein und bieten Möglichkeiten für eine höhere Ausgangsleistung und mehr Vielseitigkeit für das Lichtdesign. (Hat Sie das vertikal gesetzte Design begeistert?!)

Derzeit eignen sie sich möglicherweise eher für kleine bis mittlere Projekte in der Stadt, wo die Menschen höhere Erwartungen an Effizienz und Ästhetik haben.

Allerdings bieten nur wenige Hersteller diese Vielfalt an. Möglicherweise haben Sie keine große Auswahl an Designs. Bisher gibt es weltweit nicht viele Projekte dieser Art; ihre Zuverlässigkeit hat sich bisher hinreichend bewährt. Wenn Sie sie für eine groß angelegte Anwendung auswählen möchten, empfehlen wir eine umfassendere Bewertung, um zu beurteilen, ob die gewünschten Ergebnisse definitiv erreichbar sind.