Was ist der Unterschied zwischen PV- und Solarthermieanlagen?
Der Sammelbegriff für alle Technologien, die Sonnenenergie verwenden, lautet „Solaranlage“. Es ist jedoch wichtig, zwischen Photovoltaik- und Solarthermieanlagen zu unterscheiden, da sie Sonnenlicht auf ganz unterschiedliche Weise nutzen.
Der wichtigste Unterschied zwischen Solarthermie- und Photovoltaikanlagen
Ist von einer thermischen Solaranlage beziehungsweise einer Solarthermieanlage die Rede, kommt diese häufig für die Warmwasseraufbereitung oder beim Heizen zum Einsatz. Es wird Wärme gewonnen. Bei einer Photovoltaikanlage wird hingegen Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt und somit Strom produziert.
Trotz ihrer Unterschiede haben Photovoltaik- und Solarthermieanlagen auch Gemeinsamkeiten: Beide verwenden Module, die normalerweise auf Hausdächern installiert werden. Die genaue Funktionsweise von Photovoltaik und Solarthermie erklären wir in den nachfolgenden Abschnitten.
Was ist Solarthermie, und wie funktioniert sie?
Bei einer thermischen Solaranlage (kurz Solarthermieanlage) wird mittels auf Dächern verbauten Kollektoren, die mit einer speziellen Flüssigkeit – einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel – gefüllt sind, Wärme gewonnen.
Das funktioniert folgendermaßen: Wenn die Flüssigkeit vom Sonnenlicht ausreichend erhitzt wurde, wird sie über einen Wärmetauscher in einen Pufferspeicher weitergeleitet. Dieser wiederum pumpt im Gegenzug Kaltwasser zurück in die Kollektoren. Im Pufferspeicher wird die Wärmeenergie der zuvor erhitzten Flüssigkeit gespeichert. Die Wärmeenergie kann nun bei Bedarf im Haus zum Duschen, Baden oder Kochen oder zum Heizen verbraucht werden. Damit auch im Winter bei geringer Sonneneinstrahlung genug Warmwasser zur Verfügung steht, werden Solarthermieanlagen in der Regel an den Heizkessel angeschlossen.
So produzieren Photovoltaikanlagen Strom vom eigenen Dach
Eine Photovoltaikanlage besteht dagegen aus Solarmodulen, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Wie genau das geht, erfahren Sie in unserem Artikel „Solaranlagen: Wie funktioniert eine Solarzelle?“. Vorzugsweise wird diese Energie für den eigenen Bedarf verwendet, kann gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. Dafür gibt es sogar Geld, was die Investition in eine PV-Anlage noch attraktiver macht. Informieren Sie sich jetzt über die aktuelle Einspeisevergütung.
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Gut zu wissen: Eine zusätzliche Methode, den erzeugten Solarstrom zu nutzen, ist die Power-to-Heat-Technologie. Hierbei wird der Strom zur Erzeugung von Wärme oder zum Betrieb eines Heizsystems verwendet. Dies ermöglicht den Verzicht auf umweltschädliche fossile Brennstoffe.
Hohe Effizienz: Die Leistung von Solarthermie und PV im Überblick
Obwohl Photovoltaik- und Solarthermieanlagen unterschiedliche Funktionen haben und ihre Leistungen daher nicht direkt miteinander vergleichbar sind, ist es dennoch sinnvoll, die Leistungsdaten zu betrachten. So können Verbraucherinnen und Verbraucher besser einschätzen, ob sich eine Investition für sie lohnt:
- In bereits bestehenden Gebäuden wird eine Solarthermieanlage häufig nur zur Erwärmung von Brauchwasser eingesetzt, wobei der Anteil des Brauchwassers am gesamten Wärmebedarf eines Haushalts nur etwa acht bis zwölf Prozent beträgt. Davon können jedoch bis zu 70 Prozent durch Sonnenenergie abgedeckt werden, und das schon bei einer sehr geringen Kollektorfläche von ungefähr vier bis fünf Quadratmetern. Allerdings sollte das Energiesparpotenzial solcher Anlagen stets individuell bewertet werden. Denn obwohl Solarthermieanlagen einen hohen Wirkungsgrad von rund 50 Prozent aufweisen, spielen Faktoren wie der Gebäudetyp, der Zustand der Gebäudehülle und das Lüftungsverhalten beim Heizen eine wichtige Rolle.
- Die elektrische Leistung einer Photovoltaikanlage wird als Nennleistung in Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. Diese Zahl stellt die maximale Leistung der Solarmodule unter standardisierten Testbedingungen dar und dient dem Vergleich verschiedener Module. Allerdings liegt die Leistung im realen Einsatz meist darunter. Für die Installation einer Photovoltaikanlage mit einer Leistung von etwa einem Kilowatt-Peak benötigt man ungefähr fünf bis sieben Quadratmeter Fläche. Der tatsächliche Stromertrag hängt von der Ausrichtung der Anlage und der Jahreszeit ab. Negative Einflüsse wie Schattenwurf oder Verschmutzung der Module können durch fachkundige Beratung und Wartung reduziert werden. Um wirtschaftlich effizient zu sein, sollte die Anlage über das Jahr verteilt mehr Strom erzeugen, als im Haushalt verbraucht wird. Ein Singlehaushalt verbraucht durchschnittlich etwa 1500 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr, während eine vierköpfige Familie etwa 4500 kWh benötigt. Diese Menge kann unter optimalen Bedingungen schon mit einer Photovoltaikanlage von 4 bis 5 kWp erzeugt werden.
Weitere Infos zur Leistung und Dimensionierung erhalten Sie in unserem Ratgeber „So finden Sie die richtige Größe für Ihre PV-Anlage“.
Was sind die Vor- und Nachteile von Solarthermie- und PV-Anlagen?
Ebenfalls gut zu wissen, wenn Sie sich für eine Solaranlage interessieren, sind die Vor- und Nachteile von Solarthermie und Photovoltaik. Die Übersicht zeigt, wie Nutzer:innen von ihnen profitieren können:
Vor- und Nachteile Solarthermie:
+ benötigt wenig Dachfläche
+ günstige Anschaffungskosten
- Solarthermie allein ist nicht in der Lage, den gesamten Heizwärmebedarf des Jahres zu decken, sie lässt sich aber sehr gut mit einer Wärmepumpe kombinieren
Vor- und Nachteile Photovoltaikanlagen:
+ Strom ist vielseitig nutzbar: für Haushaltsgeräte, E-Auto, Wärmepumpe etc.
+ Strom kann in einem Stromspeicher gespeichert und später genutzt werden
Weitere spannende Fragen zu Solarthermie- und PV-Anlagen beantworten wir in unseren FAQs:
Lassen sich Solarthermie und Photovoltaik auf einem Dach kombinieren?
Solarthermie und Photovoltaik: Erkennt man den Unterschied?
Module oder Kollektoren – gibt es da einen Unterschied?
Wie nachhaltig sind Solarthermie und PV?
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