Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?
Je nach Typ kann eine Solaranlage dafür genutzt werden, umweltfreundlichen Strom zu erzeugen oder die eigenen vier Wände ressourcenschonend mit Wärme zu versorgen.
Wir erklären Ihnen die Funktionsweise von Photovoltaik, was eine Photovoltaik- von einer Solarthermieanlage unterscheidet und wie Sie gemeinsam mit uns Ihre Strom- und Heizkosten dauerhaft senken.
Seit wann gibt es Solaranlagen?
Die Geschichte der Solaranlage geht weiter zurück als Sie vielleicht annehmen. Schon 1891 wurde das erste Patent für ein Solarpanel vergeben. Ausgehändigt wurde das Patent an den Metallfabrikanten Clarence M. Kemp aus Maryland. Damals war das Solarmodul viel einfacher aufgebaut als die heutigen Modelle.
Erklärung von Photovoltaik und Solarthermie
Der Begriff der Solarthermie beschreibt die Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie, also in Wärme für den Haushalt: zum Heizen, Baden oder Duschen.
Die Funktionsweise der Photovoltaik beinhaltet die Umwandlung von Sonneneinfall in elektrische Spannung, die entweder direkt genutzt oder zur späteren Verwendung in einem Stromspeicher zwischengelagert wird. Überschüssigen Strom, den Sie nicht selbst nutzen, kann ins öffentliche Netz eingespeist werden.
So wird zwischen zwei Arten von Solaranlagen unterschieden:
Thermische Solaranlage zur Gewinnung von Wärme
Photovoltaikanlage zur Stromerzeugung
Beide Varianten helfen dabei, die eigenen Energiekosten zu mindern und Geld zu sparen sowie die Umwelt zu schonen.
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Die Photovoltaikanlage als preiswerte Stromquelle
Zu den meistgenutzten Arten der erneuerbaren Energien zählt der Solarstrom, der über Photovoltaikanlagen gewonnen wird. Dabei wandeln großflächige Solarzellen aus Silizium die in der Sonneneinstrahlung vorhandene Energie in Strom um. Sobald die Sonneneinstrahlung auf das Silizium einer Solarzelle trifft, wird Energie in Form von Gleichstrom freigesetzt. Damit dieser im Haushalt genutzt werden kann, wird er mithilfe eines zwischengeschalteten Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt.
Der so gewonnene Strom wird anschließend entweder direkt im Haushalt verbraucht, ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder in einem Batteriespeicher „zwischengelagert“, um die erzeugte Energie auch nachts oder an Schlechtwettertagen zu nutzen.
Wird mehr Energie erzeugt, als im Haushalt verbraucht oder gespeichert werden kann, wird dieser Strom in das öffentliche Netz eingespeist und gemäß den gesetzlichen Vorgaben vergütet. Diese Einspeisevergütung liegt bei 7,1 bis 8,2 Cent pro Kilowattstunde (Stand: 2024). Dazu misst ein Zweirichtungszähler zum einen die eingespeiste Strommenge und zum anderen die aus dem öffentlichen Netz bezogene Menge an Strom.
Die thermische Solaranlage als kostengünstige Heizung für Ihr Zuhause
Nur die wenigsten Haushalte werden heutzutage noch mit konventionellen Mitteln wie Holz oder Kohle beheizt, weil die Energiegewinnung nicht effizient genug ist. Auch die Erzeugung von Wärme aus Strom gestaltet sich oft sehr teuer. Heizkörper sind daher über ein Warmwassersystem verbunden, das entweder über eine Etagenheizung, eine Zentralheizung oder ein Fernwärme-Kraftwerk versorgt wird.
Dabei erhitzt die Sonne einen flüssigen Wärmeträger, der sich in einem Kollektor befindet und die Strahlungsenergie aufnimmt. Das funktioniert wie bei einem dunklen Gartenschlauch, der an einem sonnigen Sommertag das durchlaufende Wasser aufheizt. Dieses simple Prinzip machen sich auch moderne Solaranlagen zunutze, nur mit einem deutlich höheren Wärmeertrag. Die erzeugte Wärme ist dann für die Warmwasserversorgung zum Baden oder Duschen nutzbar. Aber auch Wohnräume werden so geheizt.
