Reflexionsarm – Stand der Technik zu blendarmen Oberflächen bei PV-Modulen

Wichtige Erkenntnisse und Einsichten aus diesem Projekt:

Der reflektierte Lichtanteil steigt bei fast allen Oberflächen mit zunehmendem Einfallswinkel an. Dies ist nicht nur bei PV-Modulen so, sondern gilt genauso für Fenster, Metalloberflächen und vieles mehr. Es ist also nicht sinnvoll, einen einzigen oberen Grenzwert für Blendung in cd/m² zu definieren, der als störend gilt. Grenzwerte müssen winkelabhängig definiert werden. Ein Ergebnis aus dem Projekt ist darum der Vorschlag winkelabhängige Grenzwerte zu definieren. Diese Grenzwerte basieren auf dem Reflexionsverhalten einer weiß verputzten Wand: Wenn ein Modul weniger als eine normale weiße Wand blendet, kann es kaum als störend bewertet werden. Die Grenzwerte sind in den Grafiken zu sehen: 
Für einen Einfallswinkel von 0° - 60° wird eine Leuchtdichte unter 30’000 cd/m² als blendarm angesehen. Werte über 50'000 cd/m² sind bereits störend. Bei einem Einfallswinkel von 70° wird die Grenze zwischen Blendarm und störend bei 100'000 cd/m² angesetzt. 
Für Einfallswinkel >80° wird man sowieso geblendet, weil der Blick fast direkt in die Sonne geht und es immer unangenehm ist. Man kann also keine Grenzwerte mehr definieren. 

Es ist aber wichtig zu verstehen, dass für diese Bewertung immer auch die Dachorientierung und die Umgebung berücksichtigt werden müssen. Bei richtiger Orientierung kann auch ein stark blendendes Produkt problemlos verbaut werden. Bei falscher Ausrichtung kann auch ein blendarmes Modul ärgerlich sein. Darum ist es fast immer sinnvoll auch eine Jahressimulation zu machen (blendtool.ch) 

Mittlerweile gibt es aber auch neue Oberflächen, für die das vertraute Gesetz «Einfallswinkel = Ausfallswinkel» (spekulare Reflexion) nicht mehr gilt. Bei diesen Oberflächen ist die Reflexion nicht dort, wo es aus Erfahrung erwartet würde (Nicht-spekulare Reflexion). Meistens wird dabei ab einem gewissen Einfallswinkel der reflektierte Stahl in einem flacheren Winkel reflektiert als eingestrahlt. Dieses Reflexionsverhalten kann durch die Oberflächenstruktur stark beeinflusst werden. Man kann darum davon ausgehen, dass in Zukunft noch vermehrt Oberflächen mit nicht-spekularem Verhalten auf den Markt kommen werden. In manchen Fällen können solche Modelle zur Lösung von Blendproblemen beitragen. Allerdings gibt es dafür keine einheitliche Bewertung und schon gar keine Software, die damit umgehen kann.

Für das Verständnis des Blendverhaltens muss am besten die Bidirectional reflection distribution function (BRDF) gemessen werden. Mehr dazu unter Testing – Reflexionsverhalten – BSDF.

Schlussbericht (PDF)