Photovoltaik vs. Solarthermie: Unterschiede und Gemeinsamkeiten
Photovoltaik und Solarthermie sind zwei Technologien im Bereich der Solarenergie, die dazu beitragen, eine nachhaltige und umweltfreundliche Energieversorgung zu gewährleisten. Während beide Ansätze die Kraft der Sonne nutzen, um Energie zu erzeugen, unterscheiden sie sich in ihren Funktionsweisen und Anwendungen erheblich. In diesem Beitrag werden wir uns mit den Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen Photovoltaik und Solarthermie befassen.
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Letztes Update: 09. Februar 2024Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?
Bei beiden Technologien handelt es sich um Solaranlagen. Sie erzeugen beide Solarenergie mit Hilfe von Sonneneinstrahlung. Worin sie sich unterscheiden ist die Art der Energie. Während Photovoltaik elektrische Energie erzeugt, transformiert Solarthermie Solarlicht in thermische Energie. Photovoltaikanlagen werden demnach für die Erzeugung von Strom installiert, um den Stromverbrauch abzudecken oder zu unterstützen. Solarthermieanlagen werden montiert, um Wärme zu erzeugen. Die mit ihr erzeugte Wärmeenergie kann zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt werden.
Was ist Photovoltaik?
Photovoltaik erzeugt elektrische Energie. Zum Umwandeln des Sonnenlichts werden bei der Photovoltaikanlage (auch PV-Anlage) Solarmodule verwendet. Ein bedeutender Bestandteil eines Solarmoduls (auch Solarpanels) sind die Solarzellen.
Solarzellen bilden das Kernstück eines jeden Solarmoduls. Sie bestehen aus dem chemischen Element Silizium (Si), das meist aus Quarzsand gewonnen wird. Dabei handelt es sich um ein Halbleitermaterial, das in der Lage ist, Photonen (Lichtteilchen) aufzunehmen und in elektrischen Strom umzuwandeln. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, werden Elektronen im Halbleitermaterial angeregt und erzeugen Gleichstrom (DC).
Photovoltaikanlagen werden häufig auf Dächern von Gebäuden installiert, um die Sonnenenergie effizient zu nutzen. Sie können aber auch auf dem Balkon, Freiflächen oder in Solarparks platziert werden. Der erzeugte Strom kann entweder direkt genutzt, in Batterien (auch Stromspeichern) gespeichert oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Was ist Solarthermie?
Solarthermie transformiert Solarlicht in thermische Energie. Die Solarthermieanlage besteht aus Solarkollektoren. Dabei unterscheidet man zwischen zwei Arten: Röhrenkollektoren und Flachkollektoren.
Wie die Namen vermuten lassen, unterscheiden sich die Solarthermiekollektoren zwar im Aufbau, aber nicht in der Funktion. Beide Kollektoren enthalten einen Absorber – meist eine dunkle Metalloberfläche – und eine Trägerflüssigkeit, die sich bei Einstrahlung von Sonnenlicht erhitzt. Die Wärme wird dann an ein Trägermedium, oft Wasser mit Frostschutzmittel, übertragen, das durch die Kollektoren zirkuliert. Die erhitzte Solarflüssigkeit kann direkt genutzt werden, beispielsweise für die Warmwasserbereitung in Haushalten oder zur Beheizung von Räumen. Es kann aber auch in einem Speicher aufbewahrt werden, um später verwendet zu werden.
Solarthermieanlagen werden in verschiedenen Größen und für verschiedene Anwendungen eingesetzt, von kleinen Anlagen zur Warmwasserbereitung in Privathaushalten bis hin zu großen Anlagen zur Beheizung von Gebäuden oder zur Unterstützung industrieller Prozesse. Genau wie PV-Anlagen werden Solarthermiekollektoren meist auf Dächern montiert. Die Installation auf Freiflächen und gewerblich genutzten Gebäuden ist ebenfalls möglich.
Fazit: Energiewende mit Solarthermie und Photovoltaik
Photovoltaik und Solarthermie sind nachhaltige und umweltfreundliche Energiequellen, da sie keine schädlichen Emissionen erzeugen und den Einsatz fossiler Brennstoffe reduzieren. Die Technologien haben sich in den letzten Jahrzehnten stark weiterentwickelt und werden weltweit zur Stromerzeugung eingesetzt, um zur Energiewende und zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes beizutragen.
Zur optimalen Nutzung der Sonneneinstrahlung für beide Technologien ist die Ausrichtung, Neigung, Verschattung und lokale klimatische Bedingungen zu berücksichtigen. Beide Technologien können in Kombination miteinander genutzt werden.
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