Photovoltaik

Eine Photovoltaikanlage nutzt die Kraft der Sonne, um deren Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Chancen zur effizienten Nutzung solch einer Solaranlage sind vielfältig.

Moderne Photovoltaikanlagen werden sowohl im geringen Kilowattbereich genutzt, wie in Privathäusern, aber auch für ganze Megawattbereiche. Letzteres ist möglich, indem solche Anlagen in sogenannten Solarkraftwerken genutzt werden und große Mengen Solarenergie in elektrische Energie umwandeln und bereitstellen.

Dabei helfen Solarzellen, die in Modulen beispielsweise auf Häuserdächern montiert werden.

Auf solche Solarzellen trifft die Sonnenenergie, die dann in elektrische Energie umgewandelt wird.

Über einen Wechselrichter wird dann Wechselstrom zur direkten Nutzung im Haus erzeugt.

Bei heutigen privaten Photovoltaikanlagen für Ein- oder Mehrfamilienhäuser ist der Speicher ein Muss! Warum?

Weil der Verkaufspreis für den selber erzeugten Strom sehr niedrig ist. Der Spareffekt ist dann am größten, wenn man den Solarstrom selber verbraucht.

Tagsüber erzeugter Strom kann dann auch Nachts für z.B. Beleuchtung, Kühlschrank & TV oder das Laden des E-Fahrzeug genutzt werden.

Der Speicher sichert damit größere Unabhängigkeit vom Stromversorger und schafft größtmögliche Autarkie (Selbstversorgung mit Strom).

Über einen Wechselrichter wird dann Wechselstrom zur direkten Nutzung im Haus erzeugt.

Die Nutzung einer solchen Photovoltaikanlage bietet zahlreiche Vorteile für den Hauseigentümer:

• Die ohnehin knappen Ressourcen der Erde werden geschont, da Sonnenenergie genutzt wird
• Die Umwelt wird geschont, da in Solaranlagen keine Abgase anfallen
• Der Geldbeutel wird geschont, da sich die Kosten hauptsächlich auf die Anschaffung der Anlage und deren Wartung beschränken

Auch wenn sich die deutsche Automobilindustrie vehement dagegen wehr nimmt die Elektromobilität rasant zu.

Ab 2040 will z.B. England Benzin- und Diesel-Fahrzeuge in Städten verbieten (Zeit.de). Skandinavien ist hier noch größerer Vorreiter. Wer also schon jetzt seine eigene Stromversorgung plant hat bei den nächsten effizienten Generationen von Elektrofahrzeugen seine Tankstelle auf dem Dach!

Ja, aber hier kommen wir zum Begriff Solarthermie. Ähnlich wie bei einer PV-Anlage wird bei dieser Methode der Energiegewinnung die Energie der Sonne genutzt, um diese in thermische Energie umzuwandeln.

Der Unterschied zwischen dieser Technik und der von Photovoltaikanlagen besteht darin, dass eine Solarthermie-Anlage durch die solare Einstrahlung Wärme gewinnt, während eine Photovoltaikanlage die Sonne nutzt, um Strom zu erzeugen. Solch eine Anlage kann sowohl für die Wärmegerzeugung als auch zur Klimatisierung genutzt werden.

Das Heizen von Häusern ist mit solchen Anlagen keine Schwierigkeit mehr. Während diese Technik in den 80er und 90er Jahren noch kaum umzusetzen, geschweige denn zu bezahlen war, findet sie heute Anwendung in Privathäusern zur Warmwasserbereitung oder Möglichkeit zum Heizen, aber auch in Kraftwerken.

Röhrenförmige Kollektoren bündeln bei Solarthermieanlagen das Sonnenlicht und schaffen damit eine extreme Wärme, die auf eine bestimmte Fläche konzentriert wird.

Je nach genutzter Form des Kollektors sind auf diese Weise bis zu 1000° Celsius machbar.

Solarthermie als Solaranlage

Die gebündelte Energie der solaren Einstrahlung wird dann mittels sogenannter Absorber aufgenommen und in Wärmeenergie umgewandelt, die wiederum zum Heizen beispielsweise genutzt werden kann.

• Hohe Lebensdauer – Kollektoren halten problemlos 30 Jahre
• Annähernd wartungsfrei – bei Wahl der richtigen Art der Kollektoren (Flachkollektoren anstatt Vakuumröhrenkollektoren)
• Umwelt und Ressourcen schonende Technik, die langfristig ebenso den Geldbeutel schon

Solarthermie-Speicher ähneln einem Warmwasser-Boiler. Eine Heizflüssigkeit wird in den Solarkollektoren der Solarthermieanlage erhitzt und in den Solarthermie Speicher geleitet.

Das darin befindliche Wasser, kann entweder zum Duschen oder Heizen verwendet werden. Wichtige Kriterien bei der Auswahl des Speichers sind:

• Größe
• Isolation
• Schichtung im Speicher
• Die Frage ob Heizungsunterstützung Ja oder Nein

Bei der Photovoltaik ist das sogar eine perfekte Kombination!

Die Wärmepumpe kann „kostenlos“ mit dem Solarstrom betrieben werden und wenn die Akkus voll sind, kann die Wärmepumpe sogar genutzt werden überschüssigen Strom in Form von Wärme zu speichern.

Auch bei der Solarthermie ist die Kombination sinnvoll. Eine Solaranlage kann etwa 60 Prozent des Jahresenergieverbrauchs für die Trinkwassererwärmung decken – bei solarer Heizungsunterstützung bis zu 30 Prozent des Jahresenergieverbrauchs für die gesamte Wärmeversorgung.

Abhängig von der Sonneneinstrahlung können Solaranlagen auch hohe Temperaturen bereitstellen. Durch Kombination dieser beiden umweltschonenden Systeme – also Wärmepumpe und Solaranlage – kann die hohe Effizienz der Einzelsysteme noch erhöht werden.