Photovoltaikanlagen und Solarthermie - Was steckt dahinter?


Schon seit einigen Jahren wird der Ruf nach nachhaltigeren Methoden zur Gewinnung von Energie immer lauter. Dies liegt vor allem an dem von Wissenschaftlern unlängst prognostizierten Klimawandel und der längst real gewordenen zunehmenden Knappheit von Ressourcen - wie zum Beispiel Erdöl. Dabei ist die Nutzung von Sonnenenergie neben der Windkraft die am stärksten geförderte Maßnahme im Bereich der nachhaltigen Energieerzeugung. Schon im alten Ägypten wurde die Kraft der Sonne mithilfe von Hohlspiegeln genutzt. Seit aber der Begriff Klimawandel in aller Munde ist, erleben auch Solaranlagen und die Nutzung von Solarenergie einen ganz neuen Boom. Aber was unterscheidet Photovoltaik von Solarthermie? Wo liegen die Besonderheiten und Vorteile dieser umweltschonenden Energiegewinnung? 

Solaranlagen allgemein

 

Was kosten Photovoltaikanlagen?

 

 

 



Photovoltaik - Was ist das?


Eine Photovoltaikanlage nutzt die Kraft der Sonne, um deren Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei helfen sogenannte Solarzellen, die in Modulen beispielsweise auf Häuserdächern montiert werden. Auf solche Solarzellen trifft die Sonnenenergie, die dann in elektrische Energie und anschließend in nutzbaren Strom umgewandelt werden kann. 

Welche Möglichkeiten zur Nutzung gibt es?
Die Chancen zur effektiven Nutzung solch einer Solaranlage sind vielfältig. Moderne Photovoltaikanlagen schaffen sowohl einen vergleichsmäßig geringen Kilowattbereich abzudecken, wie es bei Privathäusern möglich ist, als auch ganze Megawattbereiche auszugleichen. Letzteres ist möglich, indem solche Anlagen in sogenannten Solarkraftwerken genutzt werden und so große Mengen Solarenergie in elektrische Energie umwandeln und bereitstellen können. 

Wie wird die elektrische Energie nutzbar?
Bei einer Photovoltaikanlage gibt es die Option, den Strom entweder aus dem öffentlichen Stromnetz zu beziehen und nur im Falle von Stromausfällen die zwischengespeicherte Energie in Wechselstrom umzuwandeln und die Stromversorgung sicherzustellen. Die zweite Möglichkeit ist, dass der Verbraucher komplett auf die Stromversorgung durch das öffentliche Versorgungsnetz verzichtet und den Strom nutzt, den die Photovoltaikanlage bereitstellt. Um in solch einem Fall Überspannung und Energiespitzen zu vermeiden, ist es möglich, ab einer Erzeugung von mehr als 100 kW einen Filter zu nutzen, um die Energieausbeute zu verringern oder die Energie zu speichern und den entstehenden Strom bei Bedarf zu nutzen. Wenn eine solche Anlage genutzt wird, benötigt der Nutzer zusätzlich einen Wechselrichter, der den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom umwandelt. 

Welche Vorteile bietet die Technik?
Die Nutzung einer solchen Photovoltaikanlage bietet zahlreiche Vorteile für den Hauseigentümer:
  • Die ohnehin knappen Ressourcen der Erde werden geschont, da Sonnenenergie genutzt wird
  • Die Umwelt wird geschont, da keine Abgase anfallen
  • Der Geldbeutel wird geschont, da sich die Kosten hauptsächlich auf die Anschaffung der Anlage und deren Wartung beschränken


Solarthermie - Was ist das?


Ähnlich wie bei einer Photovoltaikanlage wird bei dieser Methode der Energiegewinnung die Energie der Sonne genutzt, um diese in thermische Energie umzuwandeln. Der Unterschied zwischen dieser Technik und der von Photovoltaikanlagen besteht darin, dass eine Solarthermie Wärme gewinnt durch die solare Einstrahlung, während eine Photovoltaikanlage die solare Einstrahlung nutzt, um Strom zu erzeugen.

Welche Möglichkeiten zur Nutzung gibt es?
Solch eine Anlage kann sowohl für die Wärmegerzeugung als auch zur Klimatisierung genutzt werden. Die Nutzung der Kraft der Sonne ist dabei vor allem aus dem Gebiet der Gewächshäuser bekannt. Das Heizen von Häusern ist mit solchen Anlagen keine Schwierigkeit mehr. Während diese Technik in den 80er und 90er Jahren noch kaum umzusetzen, geschweige denn zu bezahlen war, findet sie heute Anwendung in Privathäusern zur Warmwasserbereitung oder Möglichkeit zum Heizen, aber auch in Kraftwerken.

Wie wird die elektrische Energie nutzbar?
Röhrenförmige Kollektoren bündeln das Sonnenlicht und schaffen damit eine extreme Wärme, die auf eine bestimmte Fläche konzentriert wird. Je nach genutzter Form des Kollektors sind auf diese Weise bis zu 1000° Celsius machbar. Die gebündelte Energie der solaren Einstrahlung wird dann mittels sogenannter Absorber aufgenommen und in Wärmeenergie umgewandelt, die wiederum zum Heizen beispielsweise genutzt werden kann.

Welche Vorteile bietet die Technik?
  • Hohe Lebensdauer - Kollektoren halten problemlos 30 Jahre
  • Annähernd wartungsfrei - bei Wahl der richtigen Art der Kollektoren (Flachkollektoren anstatt Vakuumröhrenkollektoren)
  • Umwelt und Ressourcen schonende Technik, die langfristig ebenso den Geldbeutel schon


Fazit


Damit ist die Nutzung der Sonnenenergie nicht nur für die alten Ägypter eine spannende Sache. Besonders heute erweisen sich solche Solaranlagen als zukunftsorientierte Energiegewinnungsmaßnahmen, die lohnenswerte Alternativen zu herkömmlichen Methoden darstellen.

 

Leistungen


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