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Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie

  • von Philipp Hermann
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Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie spielt eine wichtige Rolle bei der Planung. Denn Photovoltaik und Solarthermie nutzen die Energie der Sonne , arbeiten jedoch auf unterschiedliche Weise und sind daher für verschiedene Anwendungszwecke geeignet. Wie beide Systeme genau funktionieren und welche Vorteile sie für wen mitbringen, erfahren Sie in den folgenden Abschnitten. 

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Unterschiedliche Nutzung von Solarenergie

Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie liegt im jeweiligen Umgang mit der Solarenergie. Bei der Solarthermie wird die Energie in Wärme umgewandelt, um das Brauchwasser zu erwärmen oder die Heizung zu unterstützen. Bei der Photovoltaik wird die Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt. Dieser kann für den Hausgebrauch verwendet oder ins Stromnetz eingespeist werden.

Unterschiede von Photovoltaik und Solarthermie auf einen Blick

KriteriumPhotovoltaikSolarthermie
EnergieformErzeugt Strom aus Sonnenlicht (Elektrische Energie)Erzeugt Wärme aus Sonnenlicht (Thermischen Energie)
ZweckStromerzeugung für den Eigenverbrauch oder die Einspeisung ins NetzErwärmung von Wasser und Unterstützung der Heizung
Benötigte ProdukteSolarzellen und WechselrichterSonnenkollektoren und Wärmespeicher
SpeicherungSpeicherung über Batteriesysteme möglichSpeicherung der Wärme über Pufferspeicher möglich
PlatzbedarfErfordert größere Flächen für Solarmodule, um ausreichend Strom zu erzeugen (Ausnahme: Balkonkraftwerke)Geringerer Platzbedarf für Warmwassersysteme
KostenHöhere Anfangsinvestitionen (Module, Wechselrichter, Speicher), aber potenziell EinspeisevergütungIn der Regel geringere Anschaffungskosten, vor allem für Warmwasser
EinsparpotenzialReduzierung der Stromkosten, Möglichkeit zur Einspeisung ins NetzVerringerung der Heizkosten, besonders effizient in Kombination mit anderen Heizsystemen
WetterabhängigkeitAbhängig von Sonnenstunden, aber auch bei diffusem Licht wirksamStarke Abhängigkeit von direkter Sonneneinstrahlung

Die Funktionsweisen von Solarthermie- und Photovoltaikanlagen

Photovoltaik benötigt größere Fläche

Beide Anlagen verlangen eine passende Ausrichtung und eine entsprechend große Dachfläche, um effektiv genutzt werden zu können. Auch hier ist ein deutlicher Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie sichtbar, da letztere oftmals eine größere Fläche braucht – so lassen sich mit Solardachziegel beispielsweise ganze Dachflächen zum Solargenerator umwandeln. 

Dennoch sollte der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie nicht nur hinsichtlich technischer Gegebenheiten gezeigt werden, sondern auch hinsichtlich ihrer Effektivität für den Verbraucher. Hier hat sich in den letzten Jahren einiges geändert.

© Jonas Glaubitz / Fotolia

Solarthermie: Thermische Energie von der Sonne

Die Solarthermie gewinnt Wärme. Je nach Bauart der Anlage kann diese direkt dem Brauchwasser zugeführt oder auch zur Unterstützung der Heizanlage verwendet werden. Bei der Solarthermie kommen zwei unterschiedliche Kollektoren zum Einsatz: Zum einen die klassischen Flachkollektoren, zum anderen die bei schwacher Sonne und niedrigen Temperaturen leistungsstärkeren Röhrenkollektoren, auch Vakuumröhrenkollektoren genannt. In beiden Systemen nimmt eine Trägerflüssigkeit die entstehende Wärmeenergie auf und wird zum Wärmespeicher gepumpt.

Weitere Informationen zur Funktionsweise der Solarthermie finden Sie hier.  

Flächenbedarf und Förderung

Die Größe der Fläche ist vor allem von der Anzahl der Verbraucher und dem Einsatzgebiet abhängig. Soll die Anlage zur Solarthermie auch zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden, sollten Sie mit einer Fläche von einem Quadratmeter pro zehn Quadratmeter beheizter Wohnfläche rechnen. Eine Solaranlage zur Warmwasserbereitung benötigt eine Fläche von 1 bis 1,5 Quadratmetern pro Person im Haushalt. Insgesamt entstehen dabei Kosten von 3.000 bis 12.000 Euro. Wichtig zu wissen ist, dass die staatliche Förderung für Solartechnik die Kosten der Anlagen spürbar senkt.

Vor- und Nachteile von Solarthermie

VorteileNachteile
Sehr effizient bei der Warmwasserbereitung und HeizungsunterstützungKein Strom erzeugbar, nur Wärme
Geringerer Platzbedarf als PhotovoltaikStarke Abhängigkeit von direkter Sonneneinstrahlung
Vergleichsweise niedrigere AnschaffungskostenBenötigt zusätzlichen Wärmeerzeuger bei wenig Sonnenschein
Reduziert Heizkosten, besonders in Kombination mit anderen HeizsystemenHöhere Wartungskosten aufgrund der Speichersysteme

Photovoltaik: Elektrische Energie aus der Natur

Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie wird besonders deutlich, wenn man das Funktionsprinzip betrachtet. Während bei der Solarthermie ein Wärmekreislauf stattfindet, wird bei Photovoltaik das Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt. Die als Gleichstrom vorliegende Energie wird in Wechselstrom umgewandelt und kann anschließend als Eigenstrom verbraucht werden.  

Weitere Informationen zur Funktionsweise der Photovoltaik finden Sie hier.  

Stromspeicher für Photovoltaikanlagen: Besonders effizient

Vor einigen Jahren war es noch attraktiver, den Solarstrom ins Stromnetz einzuspeisen. Heutzutage kann über diese Methode kaum noch Geld generiert werden, sodass viele Nutzer auf die großen Photovoltaik-Anlagen früherer Zeiten verzichten. Allerdings kann die Energie der Photovoltaik-Anlage für die Eigenversorgung genutzt werden. Eine beliebte Kombination ist der Einsatz einer Wärmepumpe, welche mittels Photovoltaik mit Strom versorgt wird. Um die Photovoltaik-Anlage möglichst effizient zu nutzen, sollten Sie allerdings auf Stromspeicher zurückgreifen. Diese schließen die Lücke zwischen Gewinnungs- und Bedarfszeiten.

Vor- und Nachteile von Photovoltaik

VorteileNachteile
Erzeugt Strom, der für den Eigenverbrauch genutzt oder ins Netz eingespeist werden kannHohe Anschaffungskosten (Module, Speicher)
Senkt langfristig die StromkostenAbhängig von der Sonneneinstrahlung
Möglichkeit der EinspeisevergütungBatteriespeicher für Nachtstrom teuer
Geringer WartungsaufwandBenötigt größere Dachfläche für optimale Leistung

Photovoltaik oder Solarthermie? Für wen sich was lohnt

Photovoltaikanlagen sind ideal, wenn der Fokus auf der Stromerzeugung liegt und überschüssiger Strom ins Netz eingespeist werden soll. Sie bieten langfristige Unabhängigkeit von Energieversorgern, erfordern jedoch   eine höhere Anfangsinvestition und sind wetterabhängig. Solarthermie hingegen eignet sich besonders zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Sie kann die Heizkosten um bis zu 30 Prozent senken und bei ausreichender Dachfläche nahezu kostenneutral Warmwasser liefern.  Die Kombination einer Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe oder einer anderen strombetriebenen Heizungsanlage kann ebenfalls vorteilhaft sein, da sie die Energieautarkie erhöht und die Nutzung der selbst erzeugten Solarenergie maximiert.

Bedarf und Geldbeutel entscheiden

Die Wahl zwischen Photovoltaik und Solarthermie hängt vom individuellen Energiebedarf, den örtlichen Gegebenheiten und dem Budget ab. Oft ist eine Kombination beider Systeme die effektivste Lösung, um gleichzeitig Strom und Wärme aus Sonnenenergie zu nutzen.

Weitere Informationen zur Kobination von  Solarthermie und Photovoltaikdurch durch  PVT-Kollektoren finden Sie hier.  

FAQ: Häufig gestellte Fragen

Kann man Solarthermie und Photovoltaik auf einem Dach kombinieren?

Ja, es ist möglich, Solarthermie und Photovoltaik auf demselben Dach zu installieren. Dabei wird Solarthermie zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt, während Photovoltaik Strom erzeugt. Alternativ können sogenannte Hybrid- oder PVT-Kollektoren zum Einsatz kommen, die sowohl Wärme als auch Strom in einem System erzeugen. Das spart nicht nur Platz, sondern maximiert auch die Effizienz der Anlage. Diese Lösung ist besonders sinnvoll, wenn die Dachfläche begrenzt ist. 

Woran erkennt man den Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?

Früher konnte man Solarthermie und Photovoltaik leicht unterscheiden: Solarthermische Anlagen hatten oft sichtbare Rohre, während Photovoltaikmodule aus quadratisch angeordneten Halbleiterzellen bestanden. Heutzutage ist der Unterschied dank der modernen Technologien weniger offensichtlich, da moderne Flachkollektoren für Solarthermie den Solarmodulen optisch stark ähneln. 

Gibt es einen Unterschied zwischen Modulen und Kollektoren?

Ja, Solarmodule und Solarkollektoren sind nicht dasselbe, obwohl die Begriffe oft verwechselt werden. Solarmodule, auch PV-Module genannt, wandeln Sonnenlicht durch den photoelektrischen Effekt in Strom um und werden in Photovoltaikanlagen eingesetzt. Solarkollektoren hingegen erzeugen Wärme für Solarthermieanlagen, indem sie eine Flüssigkeit erhitzen. Es gibt verschiedene Typen von Solarkollektoren, darunter Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren, die speziell zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung entwickelt wurden.

Was ist besser: Solarthermie oder PV-Anlage?

Ob Solarthermie oder eine PV-Anlage besser ist, hängt vom individuellen Bedarf ab. Solarthermie eignet sich ideal zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, während Photovoltaikanlagen Strom erzeugen. Wer primär Strom benötigt, sollte auf eine PV-Anlage setzen, während Solarthermie bei hohem Wärmebedarf sinnvoller ist. Oftmals bietet sich auch eine Kombination aus beiden Systemen an. Eine Fachberatung kann helfen, die optimale Lösung basierend auf den spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten zu finden.

Fazit von Philipp Hermann

Wer den Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie kennt, kann besser einschätzen, welche Technologie für sein Gebäude infrage kommt. Letztlich entscheiden der eigene Bedarf und der Geldbeutel. Denn nicht zuletzt erzeugen beide Systeme aus derselben Energiequelle zwei völlig unterschiedliche Produkte.

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