Sonnenenergie ist seit langem ein Schwerpunkt der Energiewirtschaft. Sie kann völlig emissionsfrei genutzt werden und ist deutlich sicherer als die stark wetterabhängige Windkraft. Eine Solaranlage kann nahezu überall installiert werden und ist nicht auf bestimmte Standorte angewiesen. In den meisten Fällen reicht das eigene Hausdach vollkommen aus. Es gibt jedoch nicht nur eine Art von Solarenergie. Stattdessen gibt es zwei etablierte und grundlegend unterschiedliche Systeme: die Photovoltaikanlage und die Solarthermieanlage. Aber wo wird überall Solarenergie genutzt?
Mehr als nur Strom aus Sonnenlicht
Sonnenenergie wird meistens mit der Stromerzeugung über eine PV-Anlage, also eine speziell zur Stromerzeugung konzipierte Solaranlage, in Verbindung gebracht. Der Begriff bezeichnet jedoch lediglich die Herkunft und den Überträger der Energie. Es geht um Energie, die von der Sonne als energiereiche Lichtstrahlung emittiert und auf die Erde trifft. Diese Strahlen können für verschiedene Zwecke genutzt werden.
Warum Solarenergie?
Es gibt viele gute Gründe, warum Solarenergie der Energieträger der Zukunft ist. Der wichtigste Grund ist, dass das Sonnenlicht zwar nur tagsüber und je nach Wetterlage unterschiedlich intensiv vorhanden ist. Es ist jedoch absolut zuverlässig, da es an jedem einzelnen Tag eine Mindeststrahlungsmenge gibt und das völlig ohne Kosten und Aufwand. Besonders hervorzuheben ist auch die Tatsache, dass Solarenergie zunächst einmal völlig emissionsfrei verfügbar ist. Obwohl bei der Herstellung von Solaranlagen Emissionen entstehen, sind sie während des Betriebs vollständig emissionsfrei und zu 100 Prozent umweltfreundlich.
Solarstrom und Solarheizung – die typischen Nutzungsformen für Solarenergie
Im privaten Umfeld haben sich zwei technische Anwendungsbereiche für Sonnenenergie etabliert: die PV-Anlage zur Stromgewinnung aus Licht und die traditionelle Solaranlage zur Wärmegewinnung aus Sonnenenergie. Beide Systeme sind meistens auf den Dächern von Gebäuden zu finden. Allerdings unterscheiden sich die Funktionsweisen grundlegend, da sie verschiedene Prozesse nutzen.
Die PV-Anlage
Eine Photovoltaikanlage, auch PV-Anlage genannt, ist ein System zur Gewinnung von Strom unter Einsatz von Solarenergie. Dabei wird eine Technik ähnlich der in Leuchtdioden verwendeten Mechanismen eingesetzt, um elektrisches Potential durch physikalische Effekte zu erzeugen. Der Prozess der Photovoltaik wird ausschließlich durch Licht angestoßen und benötigt keine Aktivierungsenergie oder andere Energieträger. Eine Photovoltaikanlage besteht aus einzelnen Modulen und kann daher flexibel konzipiert werden. Der gewonnene Strom wird entweder in das öffentliche Netz eingespeist oder selbst verwendet, beispielsweise über eine Akkuspeicherung.
Solarthermie
Eine Solarthermieanlage nutzt Sonnenlicht zur Wassererwärmung. Dabei wird Wasser in Kollektoren durch dünne Leitungen geführt, auf die über Prismen oder Spiegel konzentriertes Sonnenlicht aufgebracht wird. Durch die Ergänzung mit Vakuumtechnik können Temperaturen erreicht werden, die direkt und ohne zusätzliche technische Maßnahmen in gängige Heizsysteme eingespeist werden können, auch in Fußbodenheizungen. Der große Nachteil ist, dass diese Systeme in der Regel andere Heizungen wie Wärmepumpen unterstützen, aber selten eigenständige Systeme bilden.
Vielseitige Einsatzbereiche im Alltag
Die Einsatzmöglichkeiten für Solarenergie im Alltag sind vielfältig und wachsen mit jedem technischen Fortschritt. Heute zeigt sich bereits, wie vielseitig diese Energieform genutzt werden kann.
Photovoltaikanlage als universeller Stromlieferant
Die über eine PV-Anlage in Strom umgewandelte Solarenergie kann nahezu überall eingesetzt werden. Der erzeugte Strom entspricht technisch vollständig dem Strom der Versorger, so dass keine weiteren Anpassungen erforderlich sind. Das einzige Manko ist die mangelnde Versorgungssicherheit, die jedoch durch die Kombination mit einer Netzversorgung vermieden werden kann.
Brauchwasser und Heizwärme aus Solarthermie
Die typische Anwendung für Solarthermie ist die Unterstützung eines bestehenden Heizsystems. Je mehr Wärme von der Sonne erzeugt wird, desto weniger Energie muss durch eine andere Heizquelle erzeugt werden, beispielsweise durch eine Gastherme oder einen Ölbrenner. Je nach Dimensionierung und Konfiguration kann das System entweder die Brauchwassererwärmung unterstützen oder auch die Warmwasserbereitung und Heizwassertemperierung beeinflussen.
Die Einrichtung der Solaranlage: Was muss man beachten?
Um Solarenergie technisch nutzen zu können, benötigt man eine Solaranlage. Die optimale Anlage hängt von verschiedenen Faktoren und Überlegungen ab:
PV-Anlage oder Solarheizung – welche Nutzung der Solarenergie soll es sein?
Die gewünschte Energieform bestimmt die Art und Weise, wie die Sonnenenergie genutzt wird. Wenn Strom erzeugt werden soll, ist Photovoltaik die beste Wahl. Wenn die Energie später in Wärme umgewandelt werden soll, ist Solarthermie in der Regel effizienter, da der verlustreiche Umwandlungsschritt von Elektrizität zu Wärme entfällt.
Die Stromheizung – mit einer PV-Anlage durch Sonnenenergie heizen
Neben der Unterstützung von Heizsystemen besteht auch die Möglichkeit, ausschließlich oder fast ausschließlich mit Sonnenenergie zu heizen. Wenn Photovoltaik mit einem strombasierten Heizsystem kombiniert wird, kann die gewonnene Solarenergie ohne andere Brennstoffe zur Wärmeerzeugung genutzt werden. Typische Systeme hierfür sind verschiedene Wärmepumpen, die mit Strom aus Umweltwärme nutzbare Energie gewinnen. Bei ausreichend hoher Stromerzeugung können neben der Wärmeerzeugung auch Gebäudekühlung erreicht werden, indem der Strombedarf für eine emissionsfreie Klimatisierung bereitgestellt wird.
Unterstützung für das Heizsystem – Brauchwasser über die Solaranlage beisteuern
Eine beliebige bestehende Heizanlage kann erheblich entlastet werden, indem Solarenergie über Solarthermie unterstützend eingesetzt wird. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die vorhandene Anlage nicht vollständig erneuert werden soll und für die Nutzung mit Solarstrom nur begrenzt geeignet ist, beispielsweise aufgrund der Verwendung fossiler Brennstoffe als Hauptenergiequelle. Selbst wenn nur die Heizungsunterstützung erfolgt, kann beispielsweise im Sommer die komplette Erwärmung des Brauchwassers auf diesem Weg erfolgen, so dass letztendlich die Betriebszeiten der herkömmlichen Heizung erheblich reduziert werden können.
Fazit zur Nutzung von Solarenergie
Wenn Sie sich also fragen, wo überall Solarenergie genutzt wird, dann stehen vor allem die klassische Solaranlage in Form von Photovoltaik und Solarthermie im Fokus des Normalverbrauchers. Während eine Photovoltaikanlage als universeller Stromlieferant dienen kann, konzentrieren sich Solarthermieanlagen vor allem auf die Unterstützung anderer Heizsysteme durch die Bereitstellung von Heizwärme in Form von warmem Wasser. Beide Systeme haben ihre Berechtigung und ihre Stärken. Welches System der Sonnenenergie besser zu Ihren Bedürfnissen passt, lässt sich vor allem durch eine gezielte Untersuchung der individuellen Möglichkeiten und Zwecke am Objekt feststellen.
