Thermische Solaranlage vs. Photovoltaik: Vor- und Nachteile
Neben Photovoltaik-Anlagen, die Strom aus Sonnenenergie produzieren, gibt es auch sogenannte thermische Solaranlagen, die aus Sonnenenergie Wärme produzieren.
Ob bzw. wann Photovoltaik oder thermische Solaranlagen besser sind, erörtern wir im folgenden Artikel anhand der Vor- und Nachteile von Solarthermie-Anlagen. Zunächst erklären wir aber, was der Unterschied von Solarthermie und Photovoltaik ist.
Was der Unterschied von Solarthermie und Photovoltaik ist
Der wesentliche Unterschied zwischen einer thermischen Solaranlage und einer Photovoltaikanlage ist, dass thermische Solaranlagen Wärme produzieren, während Photovoltaikanlagen elektrischen Strom produzieren.
Die von thermischen Solaranlagen erzeugte Wärme wird insbesondere für das Warmwasser verwendet, das man etwa zum Duschen, Baden, Abwaschen oder Händewaschen nutzt.
Bei der Heizung hat die Solarthermie-Anlage eine Vorwärmfunktion, da die von der solarthermischen Anlage produzierte Wärme nicht ausreicht, um eine Heizung voll zu erhitzen. Mit der Vorerwärmung des Heizwassers kann aber zum Beispiel fossile Energie eingespart werden. Es handelt sich also um eine Heizungsunterstützung.
Die Funktionsweise der Solarthermie ist wie folgt: Statt eines Solarmoduls, bei dem in der Regel Silicium als Halbleitermaterial verwendet wird, kommt bei der Solarthermie ein Wärmekollektor zum Einsatz – entweder ein Flachkollektor oder ein Vakuumröhren-Kollektor.
Der Wärmekollektor ist von Röhren durchzogen, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit fliesst. Dabei handelt es sich um ein Wasser-Frostschutz-Gemisch, damit diese Flüssigkeit bei Minusgraden nicht einfriert. Wie Solarmodule werden auch die Wärmekollektoren auf dem Dach oder an der Fassade des Hauses montiert.
Durch die Sonnenstrahlung wird bei einer solarthermischen Anlage die Wärmeträgerflüssigkeit auf bis zu 95 °C erhitzt und dann zum Wärmetauscher gepumpt, wo die Wärmeträgerflüssigkeit die Wärme an frisches Kaltwasser abgibt, welches dann zu Warmwasser wird. Im Falle der Wärme-Weitergabe an die Heizung, wird die Wärme im Wärmetauscher an das Wasser des Heizungskreislaufes abgegeben.
Thermische Solaranlage: Vor- und Nachteile
Thermische Solaranlagen haben sowohl Vorteile als auch Nachteile gegenüber Photovoltaik-Anlagen.
Vorteile von thermischen Solaranlagen
Zu den Vorteilen von thermischen Solaranlagen gehören die Folgenden:
- der Wirkungsgrad zur Wärmeproduktion ist bei Solarthermie-Anlagen grösser als bei Photovoltaik-Anlagen, da keine Umwandlung der Energie bei der solarthermischen Anlage erforderlich ist; will man Wärmeenergie aus der Sonne gewinnen, benötigt man also bei der Solarthermie weniger Dachfläche als bei der Photovoltaik
- Anschaffungskosten einer thermischen Solaranlage sind günstiger als bei einer Photovoltaik-Anlage
- thermische Solaranlagen halten lange (bis zu 30 Jahre)
- geringer Wartungsaufwand
Nachteile von thermischen Solaranlagen
Zu den Nachteilen von thermischen Solaranlagen gehören die Folgenden:
- die Wärme, die von solarthermischen Anlagen produziert wird, kann nur zur Erwärmung verwendet werden, während der Strom von Photovoltaik-Anlagen für eine Vielzahl von Geräten eingesetzt werden kann, vom Mixer bis zum Auto
- die überschüssige Wärme einer Solarthermie-Anlage kann man nicht ins öffentliche Netz speisen, Strom einer Photovoltaikanlage schon; Solarthermie ist daher nur für den Eigenbedarf geeignet
Man kann auch beide Systeme miteinander kombinieren, also einen Teil des Daches bzw. der Fassade mit einer Photovoltaik-Anlage bebauen und einen anderen Teil des Daches bzw. der Fassade mit einer thermischen Solaranlage.
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