Solaranlagen

Was ist eine Solaranlage?

Unter Solaranlagen versteht man ganz allgemein eine Anlage, die dazu genutzt wird, Sonnenenergie in eine andere Energieform umzuwandeln. Grob lassen sich dabei drei Typen unterscheiden. Zum einen die thermischen Solaranlagen, die thermischen Solarkraftwerke und letztendlich die Fotovoltaikanlagen. Einige Module wie z. B. Kollektoren, Wechselrichter, Stromspeicher werden für die PV-Anlage zur Gewinnung des Solarstroms jedoch benötigt. Eine Planung für die Installation am eigenen Haus sollte daher von geprüften Fachbetrieben durchgeführt werden.

Thermische Solaranlagen / Solarthermieanlage

Die thermischen Solaranlagen erzeugen lediglich Energie in einem kleinen Maßstab. Diese lassen sich vor allem in privaten Haushalten finden. Beispiele dafür sind der Solarkocher und Sonnenkollektoren.
Der Solarkocher ist dabei die einfachste Form für eine Solaranlage. In diesem wird das einfallende Sonnenlicht einfach in einem Brennpunkt gebündelt, auf dem eine große Hitze erzeugt wird. Im Normalfall wird dies durch einen Hohlspiegel erreicht, in dessen Mitte sich auf einer Halterung ein Kochtopf befindet. Dieser wird durch das Sonnenlicht so stark erhitzt, dass man auf ihm kochen kann. In Sonnenkollektoren wird Wasser oder eine andere Flüssigkeit erwärmt, sodass man die entstandene Wärme zum Beispiel zum Duschen nutzen kann.

Neben den Anlagen, die eine Erwärmung erzeugen sollen, gibt es Solaranlagen, die zur Kühlung verwendet werden. Dabei werden Kältemaschinen eingesetzt, die durch die Wärme aus Solaranlagen angetrieben werden. Diese Nutzung ist prinzipiell die Effizienteste, denn immerhin fällt mit der höchsten Sonneneinstrahlung der höchste Kühlbedarf an. Diese Anlagen gibt es allerdings noch nicht für den Heimgebrauch, es gibt aber schon mehr als 100 Anlagen, die zu Forschungs- und Demonstrationszwecken genutzt werden.

Thermische Solarkraftwerke

Thermische Solarkraftwerke arbeiten nach demselben Prinzip, allerdings werden weitaus höhere Temperaturen erzeugt und die Wärme wird kommerziell weiterbenutzt. Ein gutes Beispiel dafür ist ein Solarturmkraftwerk. Bei diesem Kraftwerk wird Wasserdampf erzeugt, welcher dann zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Bei Sonnenschein richten sich viele Spiegel automatisch so aus, dass eine höchstmögliche Temperatur erreicht werden kann.

Die Spiegel konzentrieren die Sonneneinstrahlung auf einen bestimmten Punkt am Turm, an dem theoretisch mehrere 1000 °C erreicht werden können. Das Wasser wird stark erhitzt und es bildet sich Wasserdampf. Dieses Prinzip eignet sich zur Umrüstung bestehender Anlagen, da die bisherige Brennkammer einfach durch die Sonnenspiegel ersetzt werden kann. Allerdings lohnt sich dieses Verfahren nur in sonnenreichen Regionen, da die Wartungs- und Betriebskosten für eine solche Anlage sehr hoch sind.

Photovoltaikanlagen

Photovotaikanlagen dagegen eignen sich ausschließlich zur solaren Stromerzeugung. In den Solarmodulen, die dort verwendet werden, wird das Sonnenlicht durch chemische Prozesse direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Nahezu alle Solarzellen, die es auf dem Markt gibt, basieren auf dem Mineral Silizium, das in einer dünnen Schicht auf einem Träger aufgebracht ist.
Photovoltaikanlagen erreichen einen Wirkungsgrad von 65 % bis 75 % und erzeugen Gleichstrom. Dieser Gleichstrom muss allerdings noch in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor er in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Die Nutzung der Photovoltaikanlagen ist inzwischen schon recht weit verbreitet, in einigen Ländern gibt es bereits Anlagen, die eine Leistung von mehreren Megawatt erreichen und somit anderen regenerativen Energieformen in nichts mehr nachstehen.

Wirkungsgrad der Zelltechnologien

Zelltechnologie Wirkungsgrad des Moduls

Zelltechnologie Wirkungsgrad des Moduls
monokristalline Siliziumzellen 19-22 %
polykristalline Siliziumzellen 15-20 %
Dünnschichtzellen 4-10 %
CIGS-Module 15 %

Dimensionierung des Speichers

Für die richtige Dimensionierung des Speichers ist die Angabe zur Leistung in kWp nötig.

Unterscheidung nach Leistung der Photovoltaikanlage im Rechner

1 - 4 kWp 5 - 10 kWp
11 - 20 kWp 21 - 40 kWp
40 - 80 kWp über 80 kWp

Solarbatterien / Solarspeicher

Nicht immer wird der entstandene Solarstrom sofort weitergegeben, es besteht die Möglichkeit, diesen in den sogenannten Solarbatterien zu speichern.
Solarbatterien bestehen in den meisten Fällen aus Blei oder eine Blei-Gel-Mischung. Diese Solarakkus können Energie besonders gut speichern und sind relativ günstig in der Herstellung. Anwendung finden diese bei den sogenannten Insellösungen, sie dienen dort als Puffer, falls die direkt erzeugte Energie nicht ausreichen sollte. Ein gutes Beispiel dafür sind Parkscheinautomaten, die nur mit Solarenergie betrieben werden. In diesen befindet sich immer ein Akku, der überschüssige Energie speichert und sie bei zu wenig Produktion wieder abgibt. Außerdem wird diese Technik von den in großer Zahl erhältlichen Solarleuchten verwendet, die tagsüber Energie speichern und diese bei eintretender Dunkelheit wieder abgeben.

Wie setzt sich der Preis und die Kosten einer Anlage zusammen?

Der Gesamtpreis einer Anlage ist von mehreren Faktoren abhängig.

  • Möchten Sie lediglich eine Photovoltaikanlage installieren, um Strom zu erzeugen oder möchten Sie Ihr Eigenheim mit einer Solarthermieanlage heizen, bzw. Warmwasser nutzen?
  • Die Art der Kollektoren, Solarmodulen sowie die Hersteller unterliegen preislichen Unterschieden. Hinzu kommt die gründliche Planung eines Fachbetriebs, der die PV-Anlage in Abhängigkeit der größe des Hauses, sowie dem Energieverbrauch der im Haushalt lebenden Personen passend dimensioniert.

Nebenkosten für Solaranlagen

Nebenkosten der Solaranlage können entstehen, wenn die Anlage gegen Hagel- oder Unwetterschäden versichert werden soll. Herstellerangaben zum Preis von Komplettsystemen verstehen sich zuzüglich anfallender Montagekosten durch einen fachlich qualifizierten Handwerker.

  • Die passenden Module für Ihre Photovoltaikanlage von 1 kWp bis über 80 kWp, auf Wunsch auch mit Beratung
  • Angebote aus Ihrer Region auf Wunsch mit Installation für Photovoltaik, Solarthermie oder Stromspeicher
  • Geprüfte Fachbetriebe aus Ihrer Region