Inhalt des Artikels
- Solar ist nicht gleich Solar
- Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Solarthermie und Photovoltaik
- Funktionsweise einer Photovoltaikanlage
- Funktionsweise einer Solarthermieanlage
- Was rechnet sich mehr? Photovoltaik oder Solarthermie?
- Kann man eine PV-Anlage mit einer Solarthermieanlage kombinieren?
- Fazit
- Häufig gestellte Fragen
Das Wichtigste in Kürze
- Solar ist der Oberbegriff für alle Technologien, die Sonnenenergie in andere Energieformen umwandeln
- Photovoltaikanlagen erzeugen aus Sonnenlicht elektrischen Strom für den Haushaltsgebrauch
- Solarthermieanlagen wandeln Sonnenenergie in Wärme für Heizung und Warmwasser um
- Beide Systeme lassen sich auch kombinieren, um sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen
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- Welche Anlage lohnt sich mehr? → Unsere Empfehlungen
- Photovoltaik und thermische Solaranlage → Die Unterschiede
- Noch keine passende Solaranlage? → Unser 10-kWp-Anlagen-Vergleich
Inhaltsverzeichnis
Solar ist nicht gleich Solar
Wenn von Solarenergie die Rede ist, sprechen wir über den Sammelbegriff für verschiedene Technologien zur Nutzung der Sonnenkraft. Der Begriff umfasst alle Systeme, die das Sonnenlicht aufnehmen und in eine nutzbare Energieform umwandeln. Dabei unterscheiden sich die einzelnen Anlagentechnologien erheblich in ihrer Funktionsweise, ihrem Einsatzzweck und ihrer technischen Ausführung. Besonders wichtig sind dabei die zwei Hauptformen: Photovoltaik zur Stromerzeugung und Solarthermie zur Wärmeerzeugung.
Definition Solaranlage
Eine Solaranlage bezeichnet grundsätzlich jedes technische System, das Sonnenenergie in eine andere, direkt nutzbare Energieform umwandelt. Der Begriff fungiert als übergeordnete Kategorie für verschiedene Technologien wie Photovoltaik, Solarthermie oder auch konzentrierende Solarkraftwerke. Unter diesen Oberbegriff fallen somit alle Anlagen, die die Kraft der Sonne nutzen, unabhängig davon, ob sie Strom, Wärme oder andere Energieformen erzeugen.
Definition Photovoltaikanlage
Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Die Umwandlung erfolgt durch Solarzellen, die den photovoltaischen Effekt nutzen, um aus Lichtenergie elektrische Energie zu erzeugen. Der gewonnene Gleichstrom wird anschließend durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und kann so im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Definition Solarthermieanlage
Solarthermieanlagen nutzen die Sonnenenergie zur direkten Erzeugung von Wärme. Solarkollektoren auf dem Dach nehmen die Sonneneinstrahlung auf und übertragen die thermische Energie auf eine Trägerflüssigkeit. Die erwärmte Flüssigkeit fließt dann zu einem Wärmespeicher, von wo aus sie für Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung genutzt werden kann.
📌 Good-To-Know: Im Volksmund spricht man jedoch meist bei einer Photovoltaikanlage und einer Solaranlage vom Gleichen. Getrennt wird in der Regel nur die Solarthermieanlage.
Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Solarthermie und Photovoltaik
| Merkmal | Photovoltaikanlage | Solarthermieanlage |
|---|---|---|
| Energiequelle | Sonnenlicht | Sonnenlicht |
| Hauptziel | Stromerzeugung | Wärmeerzeugung |
| Funktionsprinzip | Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie durch Halbleiter | Absorption von Sonnenwärme durch Kollektoren |
| Kernkomponente | Solarzelle mit Halbleitermaterial | Sonnenkollektor mit Absorber |
| Energieträger | Elektronen im Halbleiter | Wärmeträgerflüssigkeit |
| Wandlungsprozess | Photoelektrischer Effekt | Thermische Absorption |
| Hauptkomponenten | Solarmodule, Wechselrichter, Stromspeicher | Kollektor, Wärmetauscher, Wärmespeicher |
| Endprodukt | Elektrischer Strom (Gleichstrom wird zu Wechselstrom) | Erwärmtes Wasser für Heizung und Warmwasser |
| Verwendung | Betrieb elektrischer Geräte im Haushalt, Einspeisung ins Netz | Heizen, Warmwasserbereitung |
| Wirkungsgrad | 15-22% (Umwandlung Licht zu Strom) | 60-80% (Umwandlung Sonnenlicht zu Wärme) |
| Speicherung | Stromspeicher (Batterie) | Warmwasserspeicher, Pufferspeicher |
| Vielseitigkeit | Sehr hoch (Strom universell nutzbar) | Begrenzt auf Wärmeversorgung |
| Anschaffungskosten | 8.000-15.000 Euro (5-10 kWp) | 4.000-10.000 Euro |
| Amortisationsdauer | 10-15 Jahre | 15-20 Jahre |
Funktionsweise einer Photovoltaikanlage
So funktioniert eine Solaranlage: Photovoltaikanlagen nutzen Solarzellen aus Halbleitermaterial, meist Silizium, um Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Wenn Sonnenstrahlen auf die Solarzelle treffen, werden Elektronen im Halbleiter in Bewegung versetzt und erzeugen einen Stromfluss.
Der entstehende Gleichstrom fließt zunächst zu einem Wechselrichter, der diesen in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandelt. Anschließend kann der erzeugte Solarstrom entweder direkt für Geräte im Haushalt verwendet, in einem Stromspeicher zwischengelagert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die Anlage arbeitet dabei völlig geräuschlos und benötigt nach der Installation nur minimale Wartung.
Funktionsweise einer Solarthermieanlage
Solarthermieanlagen funktionieren nach einem grundlegend anderen Prinzip als Photovoltaikanlagen. Die Sonnenkollektoren auf dem Dach enthalten einen Absorber, der die Sonneneinstrahlung aufnimmt und in Wärme umwandelt. Eine Wärmeträgerflüssigkeit, meist ein Wasser-Glykol-Gemisch, zirkuliert durch die Kollektoren und nimmt die thermische Energie auf.
Die erhitzte Flüssigkeit fließt durch isolierte Rohre zu einem Wärmespeicher im Gebäude, wo ein Wärmetauscher die Energie an das Heizungs- oder Brauchwassersystem überträgt. Nachdem die Flüssigkeit ihre Wärme abgegeben hat, kehrt sie abgekühlt zu den Kollektoren zurück und der Kreislauf beginnt erneut.
Was rechnet sich mehr? Photovoltaik oder Solarthermie?
Die wirtschaftliche Bewertung hängt stark von Ihren individuellen Bedürfnissen und der Gebäudesituation ab. Photovoltaikanlagen bieten aufgrund der Vielseitigkeit des erzeugten Stroms meist eine höhere Flexibilität und kürzere Amortisationszeiten zwischen 10 und 15 Jahren.
Solarthermieanlagen punkten zwar mit einem höheren Wirkungsgrad von bis zu 80 %, benötigen jedoch meist 15 bis 20 Jahre bis zur vollständigen Amortisation. Gleichzeitig lässt sich Solarstrom nicht nur im Haushalt nutzen, sondern auch für die Warmwasserbereitung mittels Durchlauferhitzer oder zur Unterstützung einer Wärmepumpe einsetzen.
Besonders wirtschaftlich wird eine Photovoltaikanlage, wenn Sie einen hohen Eigenverbrauch erreichen und den Strom nicht nur einspeisen, sondern selbst nutzen können. Solarthermie lohnt sich hingegen vor allem in Haushalten mit hohem Warmwasserbedarf und begrenzter Dachfläche, da die Kollektoren effizienter pro Quadratmeter arbeiten.
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Kann man eine PV-Anlage mit einer Solarthermieanlage kombinieren?
Ja, die Kombination beider Systeme ist nicht nur möglich, sondern kann in vielen Fällen sogar sinnvoll sein. Dabei nutzen Sie die verfügbare Dachfläche optimal aus, indem Sie sowohl Strom als auch Wärme direkt aus Sonnenenergie gewinnen.
Allerdings benötigen Sie ausreichend Platz auf dem Dach, da beide Systeme nebeneinander installiert werden müssen. Eine alternative Lösung bieten sogenannte Hybridkollektoren, die sowohl elektrischen Strom erzeugen als auch Wärme gewinnen können, allerdings mit leichten Effizienzeinbußen gegenüber den Einzelsystemen.
In der Praxis entscheiden sich viele Hausbesitzer:innen für eine Photovoltaikanlage in Kombination mit einer Wärmepumpenheizung, da diese Lösung flexibler ist und die Wärmegewinnung ebenfalls über den selbst erzeugten Solarstrom erfolgen kann.
🌱 Green-Fact: Eine Kombination aus Photovoltaik und Solarthermie kann den CO₂-Fußabdruck eines Haushalts um bis zu 70 % reduzieren und macht Sie weitgehend unabhängig von fossilen Energieträgern.
Fazit
Der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik liegt darin, dass Solar der Oberbegriff für alle Technologien zur Nutzung der Sonnenenergie ist, während Photovoltaik spezifisch die Stromerzeugung aus Sonnenlicht beschreibt. Neben der Photovoltaik zählt auch die Solarthermie zur Wärmeerzeugung zu den Solartechnologien. Welches System für Sie das richtige ist, hängt von Ihrem Energiebedarf, der verfügbaren Dachfläche und Ihren individuellen Zielen ab.
