Photovoltaik und Solarthermie im Vergleich

Solaranlage, Photovoltaikanlage, Solarthermieanlage, Solarstromanlage, Solarkraftwerk, Sonnenkollektoren – eine Reihe von Begriffen, deren Bedeutung für viele nur schwer unterscheidbar ist. Wir schaffen in diesem Beitrag Klarheit!

Grundsätzlich macht sich eine Solaranlage die kostenlose und unbegrenzt verfügbare Sonnenenergie zu Nutze, um diese in eine andere Energieform umzuwandeln. Diese Form der Energiegewinnung gilt damit als regenerativ und besonders umweltschonend. Es werden keinerlei Emissionen freigesetzt oder Ressourcen verbraucht. Damit sind Solaranlagen auch ein sehr zukunftssicheres Energiegewinnungssystem.

Die Sonnenenergie wird durch Solaranlagen entweder in elektrische Energie oder in Wärmeenergie umgewandelt:

Photovoltaik = Umwandlung in elektrische Energie bzw. Strom

Solarthermie = Umwandlung in thermische Energie bzw. Wärme

Solaranlagen werden in der Regel auf dem Hausdach angebracht. Die Winkelung, die Ausrichtung und die Größe des Hausdaches sowie die Tragfähigkeit des Gebäudes sind Kriterien inwieweit ein Haus für die Anbringung einer Solaranlage geeignet ist.  Auch eine potenzielle Verschattung durch Bäume oder Nachbargebäude sollte bei der Anbringung einer Anlage beachtet werden. Doch auch äußere Bedingungen, wie die Witterungsbedingungen oder die Jahreszeit, haben Einfluss auf die Effizienz einer Anlage. Besonders in Gebieten mit vielen Sonnenstunden stellt eine Solaranlage ein sehr wirkungsvolles Energiegewinnungssystem dar.

Die Solarthermieanlage

Eine thermische Solaranlage zielt auf die Gewinnung von Wärme ab. Die durch Sonnenenergie gewonnene Solarwärme kann für zwei verschiedene Zwecke genutzt werden – zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung. Das erwärmte Brauchwasser kann somit zum Duschen, Waschen, Spülen etc. oder zum Heizen verwendet werden.

Für die Umwandlung der Sonneneinstrahlung in Wärmeenergie werden solarthermische Kollektoren auf dem Hausdach angebracht. Die Solarkollektoren sammeln die Energie und eine Pumpe befördert die Wärme über ein Rohrkreislauf in den Pufferspeicher. Vom Speicher wiederum wird über einen Wärmeübertrager die gewonnen Wärme an Heizkörper bzw. Wasserhähne befördert.

Eine Solarthermieanlage ist in der Regel nur für den Eigengebrauch gedacht. Die gewonnen Energie kann zwar für einen großen Teil der Warmwasserbereitung, aber, abhängig von der Gebäudeart, meist nur für einen kleinen Anteil des Heizungswärmebedarfs eingesetzt werden. Deswegen werden Solarheizungen meist nur in Kombination mit anderen Heiztechniken, wie etwa Öl- oder Gasheizungen, eingesetzt.

Die Photovoltaikanlage

Mit Photovoltaikanlagen wird Sonnenenergie in Gleichstrom umgewandelt. Der Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter wiederum in Wechselstrom umgewandelt. Dieser Strom kann dann für den Eigenbedarf, wie etwa zum Betrieb von Elektro- bzw. Haushaltsgeräten, eingesetzt werden oder aber in das öffentliche Stromnetz eingespeist und vergütet werden. Die Einspeisevergütung ist nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz geregelt.

Bei der Photovoltaikanlage kommen sogenannte Solarmodule bzw. Photovoltaikmodule zum Einsatz. Photovoltaikanlagen sind Anlagen zur Stromerzeugung im kleinen Maßstab bzw. für Privathaushalte, während mit Solarkraftwerken oder Photovoltaikkraftwerken in größerem Maße Energie gewonnen wird.

Eine weitere Möglichkeit, den produzierten Solarstrom zu nutzen, ist die Power-to-Heat Technologie. Dabei wird der Strom zur Wärmegewinnung bzw. zum Betrieb eines Heizsystems eingesetzt. Dadurch kann nicht nur der gewonnen Strom sinnvoll eingesetzt, sondern auch auf umweltbelastende fossile Brennstoffe verzichtet werden.

Photovoltaikanlage auf Hausdach

Solarthermie- und Photovoltaikanlagen im Vergleich

Welche Anlage sich für Hausbesitzer mehr lohnt, muss im Einzelfall entschieden werden. Ausgewählte Aspekte, die individuell abzuwägen sind, stellen wir im Folgenden dar.

  • Rentabilität

Eine größere finanzielle Sicherheit hat man durch die Einspeisevergütung bei Photovoltaikanlagen. Die Amortisierung der Anlage gelingt meist auch schneller als bei einer Solarthermieanlage. Jedoch lohnt sich eine Photovoltaikanlage besonders dann, wenn man einen großen Teil des Stroms selbst verbraucht. Denn momentan liegen die eingesparten Kosten (je kWh) über der Einspeisevergütung. Jedoch kann ein zusätzlicher Solarstromspeicher den Anteil des Stroms, der selbst verbraucht wird, erhöhen. Dadurch kann auch in Schlechtwetterzeiten Solarstrom genutzt werden.

Die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermieanlage hängt hingegen stärker von der Preisentwicklung von Öl und Gas auf dem Markt ab. Bei der Einschätzung der Rentabilität dieser Anlagen werden die eingesparten Heizkosten angesetzt. Auch für die Speicherung durch Solarthermieanlagen gewonnener Energie existieren spezielle Wärmespeicher. Damit wird eine spätere Nutzung der Wärme ermöglicht und man macht sich unabhängiger von fossilen Brennstoffen, wie beispielsweise Öl, Gas oder Kohle. Im Gebäudebestand wird in der Regel die Solarthermieanlage nur zur Brauchwassererwärmung eingesetzt. Der Brauchwasseranteil vom Gesamtwärmebedarf beträgt ca. 8-12%. Von diesen 8-12% werden bis zu 70% durch Sonnenenergie gedeckt. Der Kollektorflächenbedarf beträgt dafür etwa 4-5 m². Das Energiesparpotenzial muss bei thermischen Solaranlagen individuell betrachtet werden, da vor allem bei der Heizunterstützung viele weitere Faktoren, wie z.B. die Art des Gebäudes, der Zustand der Gebäudehülle und die Art der Lüftung, eine Rolle spielen.

  • Wirkungsgrad und Installationsaufwand

Aufgrund des höheren Wirkungsgrads von Solarthermieanlagen (ca. 50 % Wirkungsgrad) können diese auf gleich großer Dachfläche mehr Energie umwandeln als Photovoltaikanlagen (ca. 15 % Wirkungsgrad). Hinter Photovoltaikanlagen steckt jedoch auch die anspruchsvollere Technik. Trotzdem sind diese in der Regel einfacher zu montieren als thermische Solaranlagen. Bei Photovoltaikanalgen stehen meist Fertigmodule zur Verfügung, die inklusive der zu verbauenden Kabel, Speicher und Wechselrichter vergleichsweise schnell und unkompliziert auf dem Dach montiert werden können. Bei Solarthermieanlagen hingegen bedarf es etwas mehr Installationsaufwand, da Rohre verlegt sowie ein Kessel und Pumpspeicher im Keller eingerichtet werden müssen.

Förderprogramme für Photovoltaikanlagen

  • Förderprogramme

Beide Arten von Solaranlagen werden durch eine Reihe von unterschiedlichen Programmen gefördert. Die Förderung wir dabei in der Regel für die Anschaffung und die Installation der Anlage ausgesprochen. Lediglich bei der Photovoltaikanlage findet über die Einspeisevergütung eine stetige Förderung statt. Informationen über die Fördermöglichkeiten erhaltet ihr für Solarthermieanlagen über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle und für Photovoltaikanalgen in unserem umfassenden Blogbeitrag Förderprogramme für Photovoltaikanlagen.

 

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  1. Kommentar von David am 28. August 2018

    Der Artikel ist wirklich gut und hilfreich. Im Netz fand ich noch weitere gute Artikel, welche für die Leser auch sicher interessant sind:

    http://www.photovoltaik.org/photovoltaikanlagen

    https://photovoltaik.one/photovoltaikanlage

  2. Kommentar von Andreas am 16. August 2018

    Dass Solarmodule nicht nur auf Hausdächern gute Arbeit leisten, beweisen wir mit unseren Solarparks, zum Beispiel in Berghülen-Bühlenhausen: Hier hat die EnBW mit ihren Partnern NEV Neckar Elektrizitätsverband und Bürgerenergiegenossenschaft Berghülen im Jahr 2017 einen Solarpark mit einer Leistung von rund 2,7 Megawatt in Betrieb genommen.

    Besichtigung Solarpark Bühlenhausen

    Bei der Besichtigung des Solarparks bewegst Du Dich zwischen den fast 10.000 Solarmodulen und erleben, wie aus Sonne wertvolle elektrische Energie gewonnen wird.

    Der Solarpark ist in der Nähe des bereits seit 2012 in Betrieb befindlichen Windpark Berghülen mit seinen drei je 2 Megawatt starken und fast 180 Meter hohen Windkraftanlagen gebaut. Bei der Besichtigung des Windparks dringst Du bis ins Innerste, den Turmfuß der Anlage vor. Aufgrund der räumlichen Nähe der beiden Anlagen bieten wir die Besichtigung des Solar- und des Windparks als Kombiprogramm an.

    Dein Interesse geweckt. Anmeldung unter https://www.enbw.com/Besichtigungen

  3. Kommentar von Lißek. Heinz am 6. Mai 2018

    Photovoltaik Anlagen mit Eigenverbrauch und Speicher und zusätzlicher Einspeisung iNetz

    ist bestimmt eine tolle Sache. Wie rechnet sich eine Anlage aber am NordHang.

    Was kostet eine Anlage für 6-7 KW.Wo liegt ein steuerlicher Vorteil. Ist die Montage auch bei

    UnterKonstruktion mit Gang- Nailbindern möglich.

    • Kommentar von Rebekka Raum am 7. Mai 2018

      Hallo Herr Lißek,

      vielen Dank für Ihr Interesse. Für nähere Informationen zu Photovoltaikanlagen unter diesen Bedingungen wenden Sie sich am besten an unsere Experten im Rahmen eines unverbindlichen Beratungstermins. Unter folgendem Link können Sie diesen vereinbaren sowie weitere Informationen rund um Photovoltaikanlagen erhalten.

      Liebe Grüße,
      Ihr EnBW Blog-Team