Wie funktioniert eine Solaranlage

Eine Solaranlage wandelt die Energie, die von der Sonne kommt, um. Die Sonne sendet verschiedene Energieformen aus, sodass es auch verschiedene Arten der Nutzung der Solarenergie in Solaranlagen gibt. Wesentlich hierbei sind die Wärmeenergie und die Lichtenergie. Die Wärmeenergie wird zur Gewinnung von Wärme in Solarthermieanlagen genutzt, die Energie des Sonnenlichtes wird durch Fotovoltaikanlagen in Strom umgewandelt und so zu elektrischer Energie.

Solarthermie
Die Gewinnung von Wärme aus der Sonne durch eine Solarthermieanlage funktioniert nach einfachen Prinzipien. Für die Nutzung werden auf dem Hausdach Solarthermiemodule befestigt. Hierbei handelt es sich um plattenförmige Bauelemente, auf denen dünne Röhrchen befestigt sind. Die Röhrchen sind zu einem Kreislauf verbunden und enthalten eine Flüssigkeit, die als Wärmeträger dient. Die Flüssigkeit wird vom Dach aus in einem Kreislauf geführt, der sie an einen Wärmetauscher im Inneren des Hauses vorbeiführt. Hier wird die Wärme entzogen und genutzt um warmes Wasser zu erzeugen. Die Solaranlage eignet sich damit zu Heizzwecken und zur Warmwassergewinnung, etwa für sanitäre Anlagen oder ein Schwimmbecken. Die Nutzung der Wärmeenergie hat den systemimmanenten Nachteil, dass der höchste Wirkungsgrad im Sommer erreicht wird, wenn der Wärmebedarf im Haus vergleichsweise gering ist.

Fotovoltaikanlagen
Die Fotovoltaik bedient sich der Strahlungsenergie der Sonne, die Wärme spielt keine Rolle. Zur Nutzung werden auf dem Hausdach Fotovoltaikmodule befestigt. Sie ähneln vom Aussehen den Solarthermiemodulen, sind aber oft durch ein metallisch-bläuliches Schillern als Fotovoltaikmodule erkennbar. Auf den Modulen befinden sich Solarzellen, die die Lichtenergie in elektrischen Strom umwandeln. Die Zellen erzeugen Gleichstrom und sind in Reihe geschaltet. Der Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Grundsätzlich könnte er dann im Haushalt zur Versorgung elektrischer Geräte genutzt werden. Tatsächlich wird er in der Regel aber ins öffentliche Stromnetz gespeist. Dies hat einerseits wirtschaftliche Gründe im Hinblick auf den stromerzeugenden Haushalt, da der Solarstrom hoch vergütet wird. Andererseits ist die Netzeinspeisung aber auch sinnvoll, um die Stromverteilung besser steuern zu können. Da Fotovoltaikanlagen nur das Licht und nicht die Sonnenwärme nutzen, ist ihr Wirkungsgrad nicht von der Jahreszeit, sondern nur von der Bewölkung abhängig.

Auswahl der Solaranlage
Für welche Art der Nutzung von Solarenergie sich entschieden wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die in Reihe geschalteten Solarzellen der Fotovoltaikanlagen reagieren auch auf eine Teilbeschattung sehr empfindlich. Bei Häusern, in deren Nachbarschaft Bäume stehen, ist eine leistungsfähige Fotovoltaikanlage daher nicht immer realisierbar. Wer auch im Sommer einen hohen Wärmeenergiebedarf hat, etwa für einen Pool, sollte eine Solarthermieanlage in die Überlegungen einbeziehen. Ansonsten ist eine Solarthermieanlage insbesondere in Kombination mit anderen regenerativen oder energieeffizienten Techniken wie der Erdwärmenutzung oder Gasbrennwertheizungen sinnvoll.

Related posts