Solarthermie vs. Photovoltaik

Es ist ein weit verbreiteter Glaube, dass die Begriffe Solar, Solaranlage und Solartechnik sich auf ein und dieselbe Technik beziehen. Oftmals ist dem Verbraucher dabei nicht bewusst, dass sich die Solarbranche in zwei große Teilbereiche aufspaltet: Die Solarthermie und die Photovoltaik. Beide Technologiezweige nutzen die Energie der Sonne – aber auf unterschiedliche Art und Weise und für unterschiedliche Zwecke.

Der Verbraucher sollte sich über den Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik im Klaren sein, bevor Überlegungen zur eigenen Solaranlage erfolgen.

Photovoltaik

Die Auslegung einer Photovoltaik-Anlage zielt auf die Gewinnung von Strom durch Sonnenenergie ab, wobei sogenannte Solarzellen eingesetzt werden, welche zu Solarmodulen verbunden werden. In den meisten Fällen wird die gewonnene Energie in das Stromnetz eingespeist, alternativ kann diese auch in Akkumulatoren gespeichert werden oder vom Verbraucher direkt genutzt werden (Eigenverbrauch).

Der Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen beschreibt das Verhältnis von erzeugter elektrischer Leistung zu eingestrahlter Lichtleistung. Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird unter optimalen Bedingungen ermittelt und schwankt abhängig von der Art der Solarzelle zwischen 5% und 20%. Der Prozess der Erzeugung von Strom durch Sonnenenergie ist ein komplizierter Vorgang, welcher sich je nach Aufbau der Solarzellen unterscheidet. Siliziumzellen, welche weltweit am meisten verbreitet sind, bestehen aus zwei Schichten – einer negativ und einer positiv dotierten. Bei Lichteinstrahlung erfolgt dann der Prozess zur elektrischen Energieerzeugung. Das Alterungsverhalten der Solarzellen, also die Abnahme des Wirkungsgrads, wird von Herstellern mit 10% in 25 Jahren angegeben.

In Deutschland fallen Photovoltaik-Anlagen unter das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), eine Einspeisevergütung wird dem Betreiber je nach Anlagengröße, Erbauungsjahr und Aufstellungsart gezahlt. Zusätzlich dazu gibt es noch weitere Förderprogramme, welche Darlehen, Investitionszulagen und regionale Solarfördergesetze umfassen. 

Solarthermie

Die Solarthermie dient der Erzeugung von Wärme aus Sonnenenergie. Im Gegensatz zur Photovoltaik werden sogenannte Kollektoren verbaut, wobei es verschiedene Arten von solarthermischen Kollektoren gibt. Es wird u.a. unterschieden zwischen Röhrenkollektoren, Flachkollektoren Luftkollektoren.

Eine solarthermische Anlage ist direkt mit dem Wasserkreis der Immobilie verbunden: das Wärmeträgermedium wird aus dem Speicher in die Kollektoren gepumpt, wo es sich beim Durchströmen der Anlage erhitzt und anschließend zurück in den Speicher fließt, wobei dieser sich  schichtweise aufheizt. Es wird grundsätzlich zwischen Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung unterschieden – einerseits kann das Trink- und Brauchwasser des Verbrauchers erwärmt werden, andererseits das Heizungswasser. Eine Kombination von beidem, sowie die Kombination mit anderen Wärmesystemen (Pelletsheizung, Ölheizung etc.) sind möglich. Der Nutzen im Alltag ist bei solarthermischen Anlagen sehr groß.

Thermische Kollektoren erzielen einen höheren Wirkungsgrad als Solarzellen. Dieser kann zwischen 60% und 80% liegen. Auch ist der Leistungsverlust über mehrere Jahre bei einer solarthermischen Anlage geringer, da die Erzeugung von Wärme durch Sonnenenergie ein physikalischer Prozess ist. Dieser Prozess beruht auf der Absorption der Sonnenenergie durch den Absorber des Kollektors, welcher durch selektive Beschichtung die Absorption kurzwelliger Strahlung maximiert und die Abstrahlung von Wärmestrahlung minimiert.

Solaranlagen mit solarthermischen Kollektoren werden in Deutschland vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert. Die Förderung ist abhängig von der Bruttokollektorfläche der Solaranlage und wird einmalig bei Installation einer Anlage gezahlt. Näheres dazu können Sie in unserem Blog zu Fördermöglichkeiten nachlesen.

Kombination

Technische Innovationen ermöglichen bereits die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul, dem sogenannten Hybrid-Kollektor. Allerdings steht diese Technik noch am Anfang. Bereits weiter ist dabei das Hybrid-Dach, wobei solarthermische Kollektoren und Photovoltaik-Module in einer Optik erscheinen und somit die Kombination von Strom- und Wärmeerzeugung ein harmonisches Bild auf dem Dach ergibt.

Solarthermie vs. Photovoltaik

Die Solarthermie besitzt im Vergleich zur Photovoltaik einen geringeren Anteil am deutschen Solarmarkt. Trotz bester Fördermöglichkeiten durch das BAFA setzt der deutsche Verbraucher noch bevorzugt auf Photovoltaik. Beide Technologien weisen ihre spezifischen Vor- und Nachteile auf, wobei es letztendlich immer auf die individuellen Gegebenheiten bei dem Verbraucher ankommt. Eine professionelle und vor allem branchenunabhängige Beratung ist daher empfehlenswert.