Der Begriff „Solar“ beschreibt alles, was mit der Sonne in Zusammenhang steht. Laut Duden bedeutet „Solar“ „die Sonne betreffend, zu ihr gehörend, von ihr ausgehend“. Das Wort umfasst somit eine Vielzahl von Technologien, die Sonnenenergie nutzen, darunter sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie. Diese beiden Technologien sind zwar beide „solarbasiert“, unterscheiden sich jedoch grundlegend in ihrer Funktionsweise und ihrem Nutzen.

Unterschiede zwischen Solarthermie und Photovoltaik

Obwohl sowohl Photovoltaikanlagen als auch Solarthermie-Anlagen Sonnenlicht zur Energiegewinnung nutzen, arbeiten sie auf unterschiedliche Weise. Der entscheidende Unterschied zwischen diesen beiden Technologien liegt in der Art der Energie, die sie produzieren: Photovoltaik erzeugt Strom, während Solarthermie Wärme produziert.

Photovoltaikanlage: Funktionsweise, Nachteile und Vorteile

Funktionsweise:

Das Kernstück einer Photovoltaikanlage sind die Photovoltaik-Module. Diese Module bestehen aus vielen einzelnen Solarzellen, die meist aus Silizium gefertigt sind. Der photovoltaische Effekt, der durch die Sonnenstrahlen auf das Silizium ausgelöst wird, führt dazu, dass Elektronen aus ihren Atomen gelöst werden und so elektrischer Strom entsteht. Dieser Strom wird von einem Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt und entweder direkt in das Stromnetz eingespeist oder in einem Speicher aufbewahrt. Überschüssiger Strom kann ins öffentliche Netz eingespeist werden, wofür Betreiber eine Einspeisevergütung erhalten.

Vorteile:

• Nutzung erneuerbarer Energien
• Reduzierung der CO2-Emissionen
• Senkung der Stromkosten
• Erhöhung der Unabhängigkeit von öffentlichen Stromversorgern
• Flexibilität in der Nutzung, z. B. für Heizung oder E-Mobilität
• Einspeisevergütung für überschüssigen Strom
• Langlebigkeit von bis zu 30 Jahren

Nachteile:

• Hohe Anfangsinvestitionen
• Abhängigkeit vom Wetter
• Platzbedarf auf dem Dach

Solarthermie: Funktionsweise, Nachteile und Vorteile

Funktionsweise:

Die Solarthermie nutzt Solarmodule, die hier als Solar-Kollektoren bezeichnet werden, um Wärme aus Sonnenstrahlen zu gewinnen. Es gibt verschiedene Typen von Kollektoren, darunter Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Flachkollektoren besitzen eine dunkle Oberfläche, die Wärme absorbiert und durch eine Glasscheibe isoliert wird. Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus doppelwandigen Röhren, die durch ein Vakuum isoliert sind, was die Effizienz erhöht. Innerhalb der Kollektoren zirkuliert ein Trägermedium, das die Wärme aufnimmt und über Rohrleitungen zu einem Wärmetauscher im Speichertank leitet. Der Wärmetauscher überträgt die Wärme auf das Wasser im Tank, das dann für Warmwasserbereitung oder Heizungszwecke genutzt wird.

Vorteile:

• Günstigere Anschaffungskosten im Vergleich zur Photovoltaik
• Nutzung erneuerbarer Energien
• Reduzierung der CO2-Emissionen
• Senkung der Heizkosten
• Oft kompatibel mit verschiedenen Heizsystemen
• Geringer Platzbedarf auf dem Dach
• Langlebigkeit von bis zu 30 Jahren

Nachteile:

• Hohe Anfangsinvestitionen
• Begrenzte Wärmeproduktion im Winter
• Längere Amortisationsdauer
• Weniger Flexibilität im Vergleich zur Photovoltaik

Photovoltaik vs. Solarthermie: Was ist besser?

Die Wahl zwischen Photovoltaik und Solarthermie hängt von den individuellen Bedürfnissen und Zielen ab. Beide Technologien tragen zur Nutzung erneuerbarer Energien bei und leisten einen Beitrag zum Umweltschutz. Für Haushalte, die ihre Stromkosten senken und unabhängiger vom Stromnetz werden möchten, ist eine Photovoltaikanlage die bessere Wahl. Wenn hingegen der Schwerpunkt auf der Warmwasserbereitung liegt, ist eine Solarthermie-Anlage besser geeignet.

Vor- und Nachteile von Photovoltaikanlagen

Vorteile:

• Erneuerbare Energien nutzen
• CO2-Emissionen reduzieren
• Stromkosten senken
• Unabhängigkeit von öffentlichen Stromversorgern erhöhen
• Flexibilität in der Nutzung, z. B. für Heizung oder E-Mobilität
• Einspeisevergütung für überschüssigen Strom erhalten
• Langlebigkeit von bis zu 30 Jahren

Nachteile:

• Hohe Anfangsinvestitionen
• Wetterabhängigkeit
• Platzbedarf auf dem Dach

Vor- und Nachteile von Solarthermie-Anlagen

Vorteile:

• Günstigere Anschaffungskosten
• Erneuerbare Energien nutzen
• CO2-Emissionen reduzieren
• Heizkosten senken
• Oft kombinierbar mit verschiedenen Heizsystemen
• Geringer Platzbedarf auf dem Dach
• Langlebigkeit von bis zu 30 Jahren

Nachteile:

• Hohe Anfangsinvestitionen
• Geringe Wärmeproduktion im Winter
• Längere Amortisationsdauer
• Weniger Flexibilität

Kombination von Photovoltaik und Solarthermie: Eine gute Idee?

Die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie auf einem Dach kann durchaus sinnvoll sein. Da die Solarthermie vor allem in den Sommermonaten effizient arbeitet und im Winter weniger effektiv ist, kann sie durch eine Wärmepumpe ergänzt werden. Diese Wärmepumpe nutzt die Umgebungswärme und kann die Heizung im Winter übernehmen. Gleichzeitig liefert die Photovoltaikanlage den benötigten Strom für die Wärmepumpe. Diese Kombination maximiert die Nutzung erneuerbarer Energien und optimiert die Energieeffizienz des Haushalts.