Welche Arten von Solaranlagen gibt es und wie unterscheiden sie sich?

Eine Solaranlage auf einem Flachdach mit einer Stadt im Hintergrund.

Die Solarenergie spielt eine immer wichtigere Rolle bei der Energieerzeugung. Solaranlagen sind eine Schlüsseltechnologie zur Nutzung der Sonnenenergie. Sie lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: Photovoltaikanlagen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln, und solarthermische Anlagen, die Sonnenlicht in Wärmeenergie umwandeln. In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die verschiedenen Arten von Solarenergiesystemen und zeigen ihre jeweiligen Unterschiede hinsichtlich ihrer Funktionalität, Anwendungsbereiche und Vorteile auf.

Voraussetzungen und Anforderungen für die Installation einer passenden Solaranlage

Die Installation einer solarthermischen Anlage erfordert eine sorgfältige Planung und die Berücksichtigung verschiedener Voraussetzungen und Anforderungen. Sowohl für Photovoltaik- als auch für Solarthermieanlagen gibt es spezifische Kriterien, die für eine effiziente und zuverlässige Energieerzeugung erfüllt sein müssen. Im Folgenden werden die wesentlichen Voraussetzungen und Anforderungen für die Installation einer geeigneten solarthermischen Anlage erläutert.

Vorraussetzungen für Photovoltaik-Anlagen

Bei der Installation von Photovoltaikanlagen sind folgende Bedingungen und Anforderungen zu beachten:

  • Standortbedingungen: Eine Südausrichtung und eine Dachneigung von etwa 30 Grad gelten als optimal für die Leistung einer PV-Anlage.
  • Installationsmöglichkeiten: Photovoltaikanlagen können auf Dächern, Balkonen, Fassaden, Carports, Terrassen und Freiflächen installiert werden. Entscheidend für die Effizienz ist eine nach Süden ausgerichtete, möglichst schattenfreie Fläche.
  • Eignung des Daches: Die Dachfläche muss die statische Last der Anlage tragen können und idealerweise mindestens 20-30 Jahre halten.
  • Stromanschluss: Ein ausreichender Stromanschluss am Aufstellungsort ist erforderlich.
  • Genehmigungen und Versicherung: Je nach Größe der Anlage können Genehmigungen erforderlich sein und es sollte geprüft werden, ob eine zusätzliche Versicherung notwendig ist.

Anforderungen für Solarthermie-Anlagen

Auch für solarthermische Anlagen gelten besondere Voraussetzungen und Anforderungen, unter anderem
  • Bauliche Eignung: Die baulichen Gegebenheiten des Standorts, wie Dachart, Dachneigung und Ausrichtung, sind entscheidend für die Effizienz der Anlage.
  • Statik und Tragfähigkeit: Die statische Eignung des Daches oder der Montagefläche muss gewährleistet sein.
  • Beschattung: Eine möglichst geringe Beschattung der Anlage ist wichtig für eine optimale Leistung.
Eine Solaranlage auf einem Flachdach mit einer Stadt im Hintergrund.
Es gibt viele verschiedene Arten von Solaranlagen. (Foto: Solarimo/Pixabay)

Überblick über verschiedene Arten von Solaranlagen

Solaranlagen gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils für spezifische Anwendungen und Einsatzzwecke geeignet sind. Sowohl bei Photovoltaik- als auch bei Solarthermie-Anlagen lassen sich unterschiedliche Arten und Typen unterscheiden.

Verschiedene Typen von Photovoltaik-Anlagen

Monokristalline Solarmodule

Monokristalline Solarmodule zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad aus, sind jedoch in der Herstellung teurer als andere Arten von Modulen. Laut Echtsolar liegen die Preise für monokristalline Standardmodule durchschnittlich bei 160 €/kWp4. Sie bestehen aus Siliziumkristallen, die in einer einheitlichen Struktur angeordnet sind, was ihne einen höheren Wirkungsgrad verleiht. Diese Module eignen sich besonders für begrenzte Flächen mit hohem Leistungsbedarf, da sie im Vergleich zu anderen Modulen mehr Strom pro Quadratmeter erzeugen können.

Polykristalline Solarmodule

Im Vergleich zu monokristallinen Modulen sind polykristalline Solarmodule günstiger in der Herstellung, weisen jedoch einen etwas geringeren Wirkungsgrad auf. Die Preise für diese Art von Solarmodulen liegen bei 100 bis 240 Euro pro kWp bzw. 0,10 bis 0,24 Euro pro Wp4. Sie bestehen aus Siliziumblöcken, in denen sich mehrere Kristalle befinden, was ihren Wirkungsgrad im Vergleich zu monokristallinen Modulen etwas verringert. Dennoch sind sie eine kostengünstigere Alternative und eignen sich gut für Anwendungen, bei denen der verfügbare Platz nicht begrenzt ist.

Dünnschichtmodule

Dünnschichtmodule sind kostengünstiger in der Herstellung und eignen sich besonders für große Flächen, weisen jedoch einen geringeren Wirkungsgrad auf. Allerdings haben Dünnschichtmodule heutzutage fast keine Relevanz mehr am Markt. Diese Module bestehen aus einer dünnen Schicht aus photovoltaischem Material, die auf einem Substrat wie Glas oder Metall aufgebracht ist. Obwohl ihr Wirkungsgrad im Vergleich zu kristallinen Modulen geringer ist, sind sie aufgrund ihrer Flexibilität und Kostenwirksamkeit für bestimmte Anwendungen attraktiv, z. B. für große gewerbliche Anlagen oder integrierte Anwendungen.

Verschiedene Arten von thermischen Solaranlagen

Flachkollektoren

Flachkollektoren sind der am häufigsten verwendete Kollektortyp in solarthermischen Anlagen. Sie gelten als ausgereift und sind mit einem Marktanteil von rund 90 Prozent der am häufigsten installierte Kollektortyp. Diese Kollektoren nutzen das Sonnenlicht zur Wassererwärmung und sind erschwinglich und langlebig. Sie eignen sich gut für die Warmwasserbereitung und die Unterstützung der Raumheizung.

Röhrenkollektoren

Röhrenkollektoren zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und sind besonders für die Warmwasserbereitung geeignet. Im Vergleich zu Flachkollektoren sind sie effizienter und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen eine hohe Wärmeleistung pro Fläche erforderlich ist.

Vakuum-Röhrenkollektoren

Vakuumröhrenkollektoren bieten eine sehr gute Wärmedämmung und sind daher für den Einsatz in Regionen mit kalten Wintern geeignet. Dank ihrer Bauweise erreichen sie auch bei diffuser Strahlung hohe Wirkungsgrade. Das macht sie besonders effizient für die solare Wärmeerzeugung in kälteren Klimazonen.

Unterteilung von Solaranlagen nach Installationstyp

Aufdach-Anlagen

Aufdach-Anlagen sind die klassische Art der Photovoltaikanlagen, bei der die Module auf einem bestehenden Dach montiert werden. Diese Art der Anlage ist günstig und flexibel, jedoch finden manche Menschen die Ästhetik weniger ansprechend als die einer Indach-Anlage. Flachdächer eignen sich besonders gut für Aufdach-Anlagen.

Indach-Anlagen

Bei Indach-Anlagen werden die Solarmodule in die Dachhaut integriert, was eine ästhetisch ansprechende Lösung darstellt. Diese Art der Anlage rechnet sich besonders, wenn sie mit einer Dachsanierung oder einem Neubau verbunden wird. Eine Alternative zu den Modulen, die bei Indach-Anlagen genutzt werden, sind Photovoltaik-Ziegel, die jedoch auf dem Markt noch begrenzt verfügbar sind.

Solarfassaden

Solarfassaden bieten eine Möglichkeit, Solarmodule in die Gebäudefassade zu integrieren und so zusätzliche Energie zu gewinnen. Diese Art der Anlage kann dazu beitragen, die Energieeffizienz von Gebäuden zu steigern und gleichzeitig zur ästhetischen Gestaltung beitragen.

Bauarbeiter installieren ein Solarpaneel.
Eine ausführliche Beratung vor dem Kauf und der Installation einer PV-Anlage wird unbedingt empfohlen. (Foto: stanthonys solar/Pixabay)

 

Unterschiede zwischen den verschiedenen Solaranlagen

Solaranlagen umfassen verschiedene Arten von Photovoltaik- und Solarthermie-Systemen, von denen jede spezifische Merkmale und Anwendungen aufweist. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Solaranlagen lassen sich anhand der folgenden Kriterien erläutern:

Photovoltaik-Anlagen


  1. Solarmodule:
    Es gibt verschiedene Arten von Solarmodulen, darunter monokristalline, polykristalline und Dünnschichtmodule. Monokristalline Module zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus, sind jedoch teurer in der Herstellung, während polykristalline Module kostengünstiger sind, aber einen etwas geringeren Wirkungsgrad aufweisen.
  2. Montage: Photovoltaik-Anlagen können als Aufdach- oder Indach-Anlagen installiert werden. Die Aufdach-Variante ist dabei weitaus häufiger verbreitet.

 

Solarthermie-Anlagen

  1. Kollektoren: Solarthermie-Anlagen nutzen verschiedene Kollektoren, wie Flachkollektoren, Röhrenkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Röhrenkollektoren zeichnen sich durch eine hohe Effizienz aus und eignen sich besonders für die Warmwasserbereitung.
  2. Anwendungsbereiche: Solarthermie-Anlagen können zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung eingesetzt werden.

Kosten und Effizienz

  1. Kosten: Die Kosten für die verschiedenen Arten von Solaranlagen variieren je nach Typ und Herstellung. Monokristalline Solarmodule sind beispielsweise teurer, bieten jedoch einen höheren Wirkungsgrad.
  2. Effizienz: Die Effizienz der Anlagen variiert je nach Typ. Konzentrierende Photovoltaiksysteme sind am effizientesten, erfordern jedoch mehr Wartung und sind teurer in der Anschaffung.

Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Solaranlagen liegen somit in den eingesetzten Technologien, Anwendungsbereichen, Kosten und Effizienz. Die Auswahl der geeigneten Anlage hängt von den individuellen Anforderungen, dem Budget und den örtlichen Gegebenheiten ab.

Wissenswertes über Solarenergie

In einer einzigen Stunde trifft mehr Sonnenenergie auf die Erde, als die Menschheit in einem ganzen Jahr benötigt.

Kostenvergleich und Wirtschaftlichkeit der unterschiedlichen Solaranlagen

Die Kosten und die Wirtschaftlichkeit verschiedener Solaranlagen, insbesondere von Photovoltaikanlagen, hängen von verschiedenen Faktoren ab. Photovoltaik Kosten im Jahr 2024 liegen zwischen 1.800€ und 2.000€ netto pro Kilowatt-Peak. Die Kosten einer Photovoltaikanlage setzen sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, darunter Solarmodule, Wechselrichter, Montage und Installation, Solarstromspeicher sowie laufende Kosten für Wartung und Reinigung. 

Die Preise für Solarmodule liegen bei etwa 100 bis 240 Euro pro Kilowatt Peak bzw. 0,10 bis 0,24 Euro pro Watt Peak. Ein typisches monokristallines Photovoltaikmodul mit einer Leistung von 400 – 450 Watt kostet aktuell zwischen 85 € – 150 €. Die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen hängt auch von staatlichen Förderungen und der Einspeisevergütung für den erzeugten Strom ab. Zudem spielen individuelle Gegebenheiten vor Ort, wie beispielsweise Verschattungen auf dem Dach, eine Rolle bei der Planung und den Gesamtkosten der Anlage.

Auswahlkriterien für die passende Solaranlage

Die Auswahl der passenden Solaranlage erfordert die Berücksichtigung mehrerer Kriterien, die je nach Art der Anlage variieren. Bei Photovoltaik-Anlagen sind beispielsweise die Solarmodule und die Montage entscheidend. Monokristalline Module bieten einen hohen Wirkungsgrad, sind jedoch teurer, während polykristalline Module kostengünstiger sind, aber einen geringeren Wirkungsgrad aufweisen. 

Zudem kann zwischen Aufdach- und Indach-Anlagen gewählt werden, wobei die Aufdach-Variante häufiger verbreitet ist. Bei Solarthermie-Anlagen spielen die eingesetzten Kollektoren und deren Anwendungsbereiche eine wichtige Rolle. Flachkollektoren sind die am häufigsten eingesetzte Kollektorenart, während Röhrenkollektoren sich besonders für die Warmwasserbereitung eignen. 

Darüber hinaus sind Kosten und Effizienz entscheidende Auswahlkriterien. Die Kosten für die verschiedenen Arten von Solaranlagen variieren je nach Typ und Herstellung, während die Effizienz der Anlagen von Typ zu Typ unterschiedlich ist. Letztendlich ist es wichtig, die individuellen Anforderungen, das Budget und die örtlichen Gegebenheiten zu berücksichtigen, um die am besten geeignete Solaranlage auszuwählen.

Eine Solaranlage auf einem Schrägdach
Solaranlagen unterscheiden sich in ihrer Effizienz, ihrer Wirtschaftlichkeit, sowie in einigen anderen Faktoren.(Foto: Photo Mix/Pixabay)

Empfehlungen und Tipps zur Auswahl der optimalen Solaranlage

Die Auswahl der optimalen Solaranlage erfordert sorgfältige Überlegungen und eine gründliche Planung. Hier sind einige Empfehlungen und Tipps, die bei der Auswahl der passenden Solaranlage hilfreich sein können:

1. Bestimmung des Leistungsbedarfs

Ermitteln Sie Ihren individuellen Leistungsbedarf, um die richtige Größe und Kapazität der Solaranlage zu bestimmen.

2. Beratung durch Expert:innen

Holen Sie sich professionelle Beratung von Expert:innen mit Erfahrung in Solartechnik, um den Leistungsbedarf zu ermitteln, die richtige Größe der Anlage festzulegen und qualitativ hochwertige Produkte auszuwählen.

3. Qualität der Komponenten

Achten Sie auf die Qualität der verwendeten Solarmodule, Wechselrichter und anderer Komponenten. Diese sollten optimal aufeinander abgestimmt sein.

4. Anwendungsbereich

Berücksichtigen Sie den konkreten Anwendungsbereich der Solaranlage, sei es für die Stromerzeugung, Warmwasserbereitung oder andere Zwecke.

5. Kosten und Wirtschaftlichkeit

Prüfen Sie die Kosten und die langfristige Wirtschaftlichkeit der Solaranlage. Eine sorgfältige Kalkulation der Investitionskosten und potenziellen Einsparungen ist ratsam.

6. Standortbedingungen

Beachten Sie die Standortbedingungen, wie beispielsweise die Ausrichtung des Dachs, um die optimale Leistungsfähigkeit der Anlage zu gewährleisten.

7. Fördermöglichkeiten

Informieren Sie sich über mögliche Fördermöglichkeiten, um die Investition in eine Solaranlage attraktiver zu gestalten.

Fazit

Die Auswahl der richtigen Solaranlage erfordert ein Verständnis der unterschiedlichen Technologien und ihrer spezifischen Anforderungen. Photovoltaik-Anlagen, die Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln, variieren in Typen und Effizienz der Solarmodule sowie in Montagemöglichkeiten. Solarthermie-Anlagen, die Wärme erzeugen, unterscheiden sich ebenfalls in Kollektortypen und Anwendungsbereichen. Effiziente Energieerzeugung hängt von vielen Faktoren ab, darunter Standortbedingungen, Dachausrichtung und -neigung, Verschattung, sowie statische Anforderungen. Darüber hinaus sind wirtschaftliche Überlegungen wie Kosten, Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten für die Entscheidungsfindung wesentlich. Eine fundierte Planung, Berücksichtigung individueller Bedürfnisse und professionelle Beratung sind entscheidend, um die optimale Solaranlage zu wählen und somit nachhaltig zur Energieversorgung beizutragen.

Häufig gestellte Fragen​

Photovoltaik-Anlagen wandeln Sonnenenergie in Strom um, während Solarthermie-Anlagen Sonnenenergie zur Erzeugung von Heizwärme nutzen.
Ideale Standortbedingungen für Solaranlagen sind eine unverschattete Dachfläche mit optimaler Ausrichtung nach Süden, einer Neigung von etwa 30-45 Grad und ausreichender Tragfähigkeit für die Anlage.

Typische Anforderungen und Genehmigungen für die Installation einer Solaranlage umfassen die Einhaltung baurechtlicher Vorschriften, Abstandsregelungen, Denkmalschutz-Bestimmungen und gegebenenfalls die Zustimmung der Nachbar:innen.

Die Auswahl hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. Platzbedarf, Wirkungsgrad, Kosten und ästhetischen Präferenzen. Monokristalline Module haben einen höheren Wirkungsgrad, polykristalline Module sind kostengünstiger und Dünnschichtmodule eignen sich für begrenzte Flächen mit geringer Sonneneinstrahlung.
Die Anschaffungskosten für Photovoltaik-Anlagen liegen im Schnitt zwischen 9.000 und 12.000 Euro für eine Anlage mit 6,8 kWp.
Der individuelle Leistungsbedarf für eine Solaranlage kann anhand des jährlichen Stromverbrauchs und der verfügbaren Dachfläche ermittelt werden. Eine fachkundige Beratung durch Experten ist empfehlenswert, um den genauen Bedarf zu bestimmen.

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