Solar/Photovoltaik

Das Thema effiziente Energienutzung hat in den letzten Jahren an großer Aufmerksamkeit gewonnen und regt weiterhin große Zuwendung an. Wichtige Gründe dafür sind immer weiter steigende Energiekosten sowie Umwelt- bzw. Klimaschutzpolitik. So gehören Solaranlagen zu den technischen Einrichtungen, die hohe Wirtschaftlichkeit und umweltfreundliche Energiegewinnung langfristig miteinander verbinden.

Solar und Photovoltaik sind zwei Begriffe, die oft verwechselt werden. Dabei gibt es einen wichtigen Unterschied: Solar ist der Oberbegriff für alle Technologien, die die Sonnenenergie nutzen, während Photovoltaik eine spezielle Form der solaren Stromerzeugung ist. Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom. Dies geschieht mit Hilfe von Solarzellen, die aus Halbleitermaterialien bestehen. Photovoltaik ist eine erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle, die keinen Lärm, keine Luftverschmutzung und keinen Treibhausgasausstoß verursacht. Photovoltaik kann sowohl in großem Maßstab als auch in kleinem Maßstab eingesetzt werden, zum Beispiel auf Dächern, Fassaden oder Freiflächen. Ein Balkonkraftwerk ist eine kleine Photovoltaikanlage, die auf einem Balkon oder einer Terrasse installiert werden kann. Ein Balkonkraftwerk besteht aus einem oder mehreren Solarmodulen, die an einen Wechselrichter angeschlossen sind. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der ins Stromnetz eingespeist oder selbst verbraucht werden kann. Ein Balkonkraftwerk hat den Vorteil, dass es keinen eigenen Stromzähler oder eine Anmeldung beim Netzbetreiber benötigt. Ein Balkonkraftwerk kann die Stromrechnung senken.

Wirkungsprinzip von Solaranlagen

Solaranlagen transformieren die Sonnenkraft in die Energie, die zur Stromerzeugung bzw. Warmwasserbereitung und Heizung genutzt wird. Dabei wird zwischen Photovoltaik-Anlagen, die Gewinnung von elektrischer Energie ermöglichen, und den Solarthermie-Anlagen, die solare Wärme produzieren, differenziert. Die Stromerzeugung erfolgt über die Solarzellen, die zusammen ein Solarmodul bilden; die Strommenge hängt von der auf das Modul fallenden Strahlungsmenge ab.

Grundlage der Energieumwandlung durch Solarzellen ist der photovoltaische Effekt, der infolge der Lichtbestrahlung von speziellen Halbleitermaterialien, üblicherweise von Siliziumscheiben, zustande kommt. Der von einer Photovoltaik-Anlage gewonnene Gleichstrom kann entweder als Wechselstrom in das öffentliche Netz eingespeist oder lediglich für eigenen Verbrauch genutzt werden. Der handelsübliche Spannungswert bei Solaranlagen liegt bei etwa 12V.

Eine Solarthermie-Anlage produziert Nutzwärme mithilfe von Solarkollektoren, die meist als Flachkollektoren gebaut werden. Ein Kollektor besteht aus einem Absorber, der die Sonnenenergie in Wärme umwandelt. Dieser Vorgang basiert auf dem physikalischen Prinzip, wonach die dunkelfarbenen Flächen bei der Aussetzung in die Sonne stark aufgeheizt werden. Aus diesem Grund werden als Absorber immer schwarz gefärbte Bauelemente eingesezt. Durch das Wärmedämmungssystem ist eine optimale Nutzung der Sonnenenergie bei minimalen Verlusten gewährleistet.

Vorteile von Solaranlagen

Die Anschaffung einer Solaranlage ist eine sinnvolle Investition, die sich schon in den ersten Jahren auszahlt. Ganz unabhängig von den Energiekonzernen und fossilen Energieträgern lässt sich somit ein privater oder gewerblicher Haushalt ohne CO2-Emissionen und hohe Strom- und Heizungskosten gestalten. Außerdem können laut Erneuerbare Energiengesetz (EEG) die Betreiber von Solaranlagen von der Vergütung für die Einspeisung in das öffentliche Netz profitieren und dadurch für den relativ hohen Aufwand entschädigt werden.