Solarenergie vs. Photovoltaik: Was ist der Unterschied?

Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?

Wie bereits erwähnt, werden umgangssprachlich alle Systeme, die Sonnenenergie nutzen, als Solaranlagen bezeichnet. Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie ist jedoch erheblich. 

Beide Varianten erzeugen aus Sonnenlicht nutzbare Energie, jedoch auf unterschiedliche Weise. Die Photovoltaik erzeugt aus Sonnenenergie Solarstrom und die Solarthermie wandelt Sonnenenergie in Wärme um. Beide Varianten bieten in jedem Fall die Möglichkeit, Sonnenenergie effizient zu nutzen.

Ein Überblick über die Unterschiede

Mittlerweile bietet Solartechnik bereits PVT-Module, die eine Kombination der Solartechnik und der Photovoltaik darstellen. Ein PVT Modul, auch Hybridmodul genannt, wandelt, wie das PV Modul, Sonnenlicht in Strom um. In dem PVT Modul ist jedoch zusätzlich eine Wärmetauscher integriert, der die Wärme der Solarzellen aufnimmt und in das Heizsystem weiterleitet. Durch die Wärmeaufnahme erfolgt eine Kühlung der Solarzellen, wodurch die Effizienz der Solarzellen gesteigert wird. 

Die Funktionsweisen von Photovoltaik und Solarthermie

Photovoltaik

Eine Photovoltaikanlage arbeitet wie auch eine Solarthermieanlage mit Solarmodulen. Bei der Photovoltaikanlage bestehen die Solarmodule oder PV-Module aus Solarzellen, die aus der Sonnenenergie Strom erzeugen. Dieser erzeugte Gleichstrom wird über ein PV-Kabel zum Wechselrichter weitergeleitet, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.

 Der Wechselstrom kann danach im Haushalt genutzt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, den Gleichstrom in einem Stromspeicher zu speichern. Wird der gespeicherte Strom benötigt, wird er durch den Wechselrichter geleitet, umgewandelt und in das Hausstromnetz eingespeist, um die Verbraucher mit Strom zu versorgen. Mit dieser Vorgehensweise wird sichergestellt, dass der Verlust durch den Umwandlungsprozess reduziert wird.

 Eine weitere Möglichkeit ist, den überschüssigen Solarstrom in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Durch die Einspeisung des Stroms kann zusätzlich eine Einspeisungsvergütung erhalten werden. Somit handelt es sich um eine kosteneffiziente Methode zur Stromerzeugung, deren Anschaffungskosten sich schnell wieder einspielen.

Solarthermie

Eine Solarthermieanlage hingegen erzeugt mit ihren Solarkollektoren Wärme. Wie bei der PV-Anlage werden die Sonnenkollektoren auf dem Dach angebracht. In diesen Sonnenkollektoren befindet sich eine Trägerflüssigkeit, die die Sonnenwärme aufnimmt und über Vakuumröhren mittels Solarpumpe weiterbefördert wird.

Die erhitzte Trägerflüssigkeit gelangt durch die Zirkulation zu einem Wärmetauscher, der die Wärme aufnimmt und die abgekühlte Flüssigkeit zurück zu den Kollektoren sendet. Der Wärmetauscher leitet die erhaltene Wärme weiter zu einem Speicher, der die Wärme zur weiteren Verwendung aufbewahrt. Mit der gespeicherten Wärme kann danach das Warmwasser aufbereitet oder auch die Heizung unterstützt werden. 

Photovoltaik oder Solar: Was kostet mehr?

So unterschiedlich diese Solarsysteme funktionieren, so unterschiedlich sind auch die Kosten. Im Folgenden werden durchschnittliche Investitionskosten aufgezeigt. Hierbei gilt zudem darauf zu achten, dass nicht nur die Kosten der Anschaffung, sondern auch die Amortisationszeit der Anlagen berücksichtigt wird.

Die Solarthermieanlage und deren Kosten

Die Anschaffungskosten einer Solarthermieanlage für einen Haushalt mit vier Personen und einer Wohnfläche mit circa 100 Quadratmetern liegen bei in etwa 6.000,-€. Hier muss mann jedoch die Unterschiede der Nutzung berücksichtigen.. Möchte man nur das Warmwasser aufbereiten oder möchte man die Warmwasseraufbereitung unterstützend zum Heizen nutzen? Wird eine Kombination von Warmwasseraufbereitung und Heizungsunterstützung gewählt, so liegen die Investitionskosten bei etwa 10.000,-€. 

Die Amortisationszeiten unterscheiden sich ebenfalls aufgrund der Nutzung der Solarthermie. Wird die Solarthermie nur für die Warmwasseraufbereitung genutzt, so liegt die Amortisationszeit bei circa 24 Jahren. Nutzt man die Solarthermie in Kombination, Warmwasseraufbereitung und Heizungsunterstützung, so reduziert sich die Amortisationszeit der Solarthermieanlage auf ungefähr 15 Jahre. 

Die Photovoltaikanlage und die Kosten

Eine Photovoltaikanlage im privaten Gebrauch weist durchschnittlich eine Leistung zwischen 5 kWp und 10 kWp auf. Bei PV-Anlagen sind die kleineren mit weniger Leistung in der Regel empfindlich teurer als große PV-Anlagen mit hoher Leistung. Nimmt man nur die Kosten der Leistung, so liegen diese zwischen circa 1.800,-€ und 2.200,-€ pro kWp. 

Wird zusätzlich ein Stromspeicher angeschafft, so kommen hier noch einmal Kosten in Höhe von circa 1.200,-€ bis zu 1.500,- pro kWh Kapazität hinzu. Die Kosten für eine gesamte Anlage liegen dadurch bei durchschnittlichen Kosten von rund 11.000,-€ bis 18.000,-€. Zuzüglich der Kosten für einen Stromspeicher von rund 7.000,-€ bis zu 12.000,-€. Die Amortisationszeiten einer PV-Anlage in der herkömmlichen Größe liegen bei circa 25 Jahren. 

Wichtig: Die Anschaffungskosten sind genau genommen relativ hoch. Wird mit einer Solarthermieanlage oder einer Photovoltaikanlage jedoch so viel wie möglich abgedeckt, verkürzt sich in jedem Fall die Amortisationszeit. Im Rahmen des energieeffizienten Wohnens gibt es zudem auch einige Fördermaßnahmen der Bundesregierung.Einen Überblick und Informationen über alle Fördermaßnahmen der Bundesregierung erhalten Sie auf der Webseite des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz.

Fazit

Eine Solarthermieanlage ist hingegen dann äußerst sinnvoll, wenn die wichtigste Anforderung die Warmwasserbereitung und Unterstützung der Heizung ist. Anzumerken ist hier, dass Solarthermieanlagen im Winter weniger Leistung erbringen und dadurch das reine Heizen mit der Anlage gerade in Deutschland nicht ausreichend gewährleistet wird! 

Eine Kombination beider Solaranlagen-Systeme hingegen kann sich als äußerst lohnend erweisen. Solarthermie und Photovoltaik ergänzen sich perfekt, da aus der Sonnenenergie Strom und Wärme erzeugt wird. Welches System die beste Lösung ist, sollte vor der Anschaffung sehr gut überlegt werden.