Solarthermie- vs. Photovoltaikanlagen: ein Überblick
Was verbindet beide Anlagearten? Wo liegen die Unterschiede?
Eines haben beide Varianten gemeinsam: Sie machen sich die Kraft der Sonne zu Nutze. Aus diesem Grund wird umgangssprachlich oft für beides der Begriff Solaranlage genutzt. Sowohl Solarthermieanlagen (thermische Anlagen) als auch Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenenergie in nutzbare Energie um.
Solarthermieanlagen gewinnen aus dem Sonnenlicht Wärme für die Warmwasserbereitung. Das erwärmte Brauchwasser kann dann zum Heizen und/oder oder zum Duschen, Waschen, Spülen usw. verwendet werden. Solarthermie lohnt sich meist erst für Haushalte ab etwa drei bis vier Personen, da in kleineren Haushalten der Warmwasserverbrauch häufig zu niedrig ist. Sinn ergibt die Anlage dann, wenn sie einen wesentlichen Teil des Warmwasserbedarfs abdecken kann. Überschüssige Wärme kann in diesem System nicht genutzt werden.
PV-Anlagen erzeugen Strom, indem sie zunächst die Sonnenenergie in Gleichstrom umwandeln. Durch einen Wechselrichter wird der Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt, der direkt im Haushalt verbraucht oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist und vergütet wird. Der durch die PV-Anlage produzierte Strom kann z.B. zum Eigenbedarf für den Betrieb von Elektro- und Haushaltsgeräten eingesetzt werden. Wird die Anlage noch mit einem Stromspeicher ergänzt, dann kann der überschüssige Strom zu jedem späteren Zeitpunkt verbraucht werden, z.B. an trüberen Tagen oder nachts.
Für beide Arten von Anlagen sind ausreichend große Dachflächen notwendig, die möglichst wenige Verschattungen aufweisen.
Die Funktionsweisen
Solarthermie
Für die Umwandlung von Sonnenlicht in Wärmeenergie durch Solarthermieanlagen werden Kollektoren auf den Dächern montiert, durch die ein Gemisch aus Wasser und Frostschutz fließt. Wenn Sonnenlicht auf diese Kollektoren auftrifft, erwärmt sich das Gemisch und eine Pumpe befördert die Wärme über einen Rohrkreislauf in den Pufferspeicher. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme an einen Speicher weitergegeben. Ausgehend vom Speicher kann die Wärme direkt zur Brauchwassererhitzung genutzt oder alternativ über einen weiteren Wärmetauscher an den Heizkreislauf abgegeben werden.
Allein mit Solarthermie kann der Bedarf an Heizwärme während eines Jahres und nicht gedeckt werden. Aus diesem Grund erfreuen sich oft kleinere Anlagen großer Beliebtheit, die ausschließlich dem Zweck der Brauchwassererwärmung dienen. Im Sommer ermöglichen es diese Anlagen, nahezu das gesamte Brauchwasser zu erwärmen.
Die Anschaffungskosten für diese kleineren Anlagen liegen bei rund 3.500 – 5.000€, größere Anlagen liegen bei bis zu 12.000€. Diese Werte sind relativ günstig, allerdings ist zu beachten, dass Solarthermieanlagen zwar für einen großen Teil der Warmwasserbereitung eingesetzt werden können, jedoch immer nur einen Teil des Wärmebedarfs abdecken können. Es ist also zusätzlich immer eine kombinierte Heizung nötig, um den gesamten Heizwärmebedarf abzudecken. Dadurch kommen noch die Anschaffungskosten für eine Öl-, Gas- oder Pelletheizung bzw. eine Wärmepumpe dazu. Dadurch fallen die tatsächlichen Heizkostenersparnisse oft nicht so hoch wie gewünscht aus. Prompt ist eine Solarthermieanlage doch nicht mehr so kostengünstig wie gedacht. Es kann also länger dauern, bis die Anschaffungskosten durch die Ersparnisse wieder kompensiert werden. Vorteil: thermische Anlagen zeichnen sich häufig durch große Robustheit aus und haben eine Lebensdauer von rund 30 Jahren.
Photovoltaik
Eine Photovoltaikanlage besteht aus einer Vielzahl an Photovoltaikmodulen. Innerhalb dieser Module befinden sich Solarzellen, die die Sonnenenergie aufnehmen und in elektrische Energie umwandeln. Bei dem im Modul erzeugten Strom handelt es sich um Gleichstrom. Im Hausnetz sowie im öffentlichen Stromnetz fließt allerdings Wechselstrom. Damit der Gleichstrom aus dem Solarmodul in Wechselstrom umgewandelt werden kann, wird ein sogenannter Wechselrichter benötigt. Den selbst erzeugten Sonnenstrom können Sie nun direkt in Ihrem Zuhause nutzen. Hat Ihre Solaranlage mehr Strom produziert, als Sie benötigen, so können Sie diesen mithilfe eines Stromspeichers zu einem späteren Zeitpunkt nutzen, z.B. an weniger sonnigen Tagen oder nachts. Zudem haben Sie die Möglichkeit, überschüssigen Strom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Dafür erhalten Sie vom Netzbetreiber eine Einspeisevergütung.
Eine PV-Anlage ist meist teurer als eine Solarthermieanlage. Der Preis für eine Photovoltaikanlage hängt in erster Linie von der genutzten Fläche auf dem Dach ab. Je nach Art und Größe der Anlage liegen die Kosten durchschnittlich bei etwa 1.950 Euro pro kWp.
Durch die erhebliche Ersparnis von Stromkosten liegt die Zeit, bis sich die Anlage wieder amortisiert hat, allerdings nur zwischen 9 und 15 Jahren. Dem gegenüber steht die Lebensdauer von mindestens 30 Jahren oder länger, in denen kostenlos Strom durch die Sonne produziert werden kann. PV ist also auch auf lange Sicht rentabel und lohnt sich also insbesondere dann, wenn Sie den überwiegenden Teil des produzierten Stroms auch selbst verbrauchen.
Gut zu wissen: Neben der Möglichkeit, eine PV-Anlage zu kaufen, bieten wir mit der JES.Solarflat auch eine Pachtvariante an. So können Sie Ihren eigenen grünen Strom erzeugen und zur Energiewende beitragen, ohne vorab selbst eine hohe Summe zu investieren oder einen Kredit aufnehmen zu müssen. Darüber hinaus bietet die JES.Solarflat absolute Planungssicherheit, da über die gesamte Vertragslaufzeit alle Kosten für Installation, Versicherung und Reparaturen bereits in der monatlichen Pachtrate enthalten sind.
Solarthermie | im Vergleich | Photovoltaik |
produziert Wärme Gewinnung von Wärme für Warmwasser und Heizung | Nutzen | produziert Strom Versorgung elektrischer Geräte im Haushalt |
bei Heiz- und Wasserkosten | Ersparnis | Stromkostenersparnis und große Unabhängigkeit von der Strompreisentwicklung |
zwischen 3.500 und 12.000 Euro; variabel nach Art und Größe (plus Kosten für kombinierte Heizung, wenn nötig) | Kosten | ca. 1.950 Euro pro kWp; variabel nach Art und Größe |
ja Nutzung erneuerbarer Energien in Form von Sonnenlicht | Entlastung der Umwelt | ja Nutzung erneuerbarer Energien in Form von Sonnenlicht |
zusätzliches Heizsystem notwendig, dadurch geringe Heizkostenersparnis | Nachteil | mehr Dachfläche nötig (abhängig von der Anlagengröße) |
Photovoltaik- und Solarthermieanlage kombinieren?
Haben Sie ausreichend Dachfläche zur Verfügung und stimmen die übrigen Einflussfaktoren (Beschaffenheit des Dachs, Ausrichtung, Neigungswinkel, Verschattungen...), so können Sie ohne Probleme beide Systeme auf Ihrem Dach in Kombination nutzen. So profitieren Sie wohl bei der Stromerzeugung als auch bei der Warmwasserherstellung.
