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.
Lohnt sich eine Photovoltaikanlage?
Die Vorteile einer Solaranlage gegenüber der herkömmlichen Energieversorgung.
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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
Solarkollektoren zur Erzeugung von Wärme
Es gibt verschiedene Arten von Solarkollektoren, die eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie ermöglichen. Diese Kollektoren spielen eine wichtige Rolle bei der umweltfreundlichen Wärmeerzeugung und können sowohl für die Heizung als auch für die Warmwasseraufbereitung genutzt werden.
Ein beliebter Typ ist der Flachkollektor, der auf Dächern, insbesondere Flachdächern, installiert werden kann. Diese Kollektoren bestehen aus einem Absorber, der die Sonnenstrahlen einfängt, und einem Rohrsystem, das Wärme transportiert. Die Komponenten des Flachkollektors arbeiten zusammen, um die Sonnenenergie in Wärme umzuwandeln und sie an ein Wärmespeichersystem zu übertragen. Dadurch kann das System die Heizung unterstützen und Warmwasser für den Haushalt bereitstellen.
Ein weiterer Typ ist der Vakuumröhrenkollektor. Dieser Kollektor besteht aus einer Reihe von Glasröhren, in denen ein Absorber und ein Vakuum zum Wärmeschutz enthalten sind. Die Sonnenstrahlen dringen durch das Glas ein und erwärmen den Absorber, der die Wärme an ein Rohrsystem abgibt. Der Vorteil von Vakuumröhrenkollektoren liegt in ihrer hohen Effizienz, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Sie sind auch bei diffuser Sonneneinstrahlung effektiv und können somit in verschiedenen Klimazonen eingesetzt werden.
Die Funktionsweise der Solarkollektoren beruht darauf, dass das Sonnenlicht in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärme wird dann für die Heizung des Hauses oder die Warmwasseraufbereitung genutzt. Durch die Verwendung von Solarkollektoren können die Heizkosten gesenkt und der CO2-Ausstoß reduziert werden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die korrekte Inbetriebnahme und Wartung der Kollektoren entscheidend sind, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Insgesamt bieten Solarkollektoren eine nachhaltige und umweltfreundliche Möglichkeit, Wärme zu erzeugen. Ob auf dem Flachdach oder anderen geeigneten Flächen installiert, sie können die Energieeffizienz eines Gebäudes erheblich verbessern. Mit den richtigen Komponenten und einer fachgerechten Installation können Solarkollektoren dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken und eine nachhaltige Wärmequelle zu schaffen.
Balkonkraftwerk die Solaranlage für Mieter
Ein Balkonkraftwerk ist die ideale Lösung für Mieter, die von den Vorteilen der Solarenergie profitieren möchten. Mit Hilfe von Solarmodulen auf dem Balkon können Mieter ihren eigenen Strom erzeugen und nutzen. Dieses innovative Konzept ermöglicht es ihnen, den erzeugten Strom für den Eigenverbrauch zu verwenden und so ihre Energiekosten zu senken.
Ein Balkonkraftwerk besteht aus technischen Modulen, die leicht auf dem Balkon installiert werden können. Das Komplettset umfasst in der Regel Solarmodule mit einer Leistung von etwa 600 W, die auf die individuelle Ausrichtung des Balkons angepasst werden können. Die ausgerichteten Module nutzen die Sonnenenergie effizient und wandeln sie in elektrische Energie um.
Der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms ist ein wichtiger Aspekt bei einem Balkonkraftwerk. Der produzierte Strom wird direkt im Haushalt verwendet, wodurch der Bedarf an Strom aus dem öffentlichen Netz reduziert wird. Dies führt zu einer Einsparung der Stromkosten und einer nachhaltigen Nutzung erneuerbarer Energie.
Die technische Umsetzung eines Balkonkraftwerks ist einfach und erfordert keine aufwändigen Installationen. Die Solarmodule können mit Hilfe von Halterungen oder Gestellen sicher am Balkongeländer befestigt werden. Dadurch wird der Balkon zum kleinen Solarkraftwerk und ermöglicht die umweltfreundliche Stromerzeugung auch für Mieter.
Die Wirtschaftlichkeit eines Balkonkraftwerks ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie der Sonneneinstrahlung, der Ausrichtung des Balkons und den örtlichen Strompreisen. In vielen Fällen kann sich die Investition in ein Balkonkraftwerk jedoch langfristig lohnen, da die Stromkosten gesenkt werden und die Solarmodule über Jahre hinweg zuverlässig arbeiten.
Mit einem Balkonkraftwerk können Mieter aktiv zum Klimaschutz beitragen, indem sie erneuerbare Energie nutzen und ihren CO2-Fußabdruck reduzieren. Gleichzeitig profitieren sie von der Möglichkeit, ihren eigenen Strom zu erzeugen und ihre Energiekosten zu senken. Durch die einfache Installation und die Flexibilität der Solarmodule auf dem Balkon bietet das Balkonkraftwerk eine attraktive Lösung für Mieter, die nachhaltige Energieerzeugung praktizieren möchten.