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Photovoltaik vs Solarthermie

Nachdem die Einspeisevergütung für eigens produzierte elektrische Energie in den letzten Jahren stark gesunken ist und daher nicht mehr zwingend rentabel beziehungsweise Alternative immer mehr an Gewicht gewonnen haben, stellt sich zunehmend die Frage, ob bislang nicht weitverbreitete Alternativen sich durchsetzen könnten.

Technologie Solarthermie

Die Energieproduktion anhand von Solarthermie gehört zu den erneuerbaren Energien und wird vom Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit erheblich gefördert. Bei dem Prozess der Solarthermie wird Sonnenenergie durch Solarthermiekollektoren in nutzbare thermische Energie umgewandelt.

Im privaten Bereich wird die Solarthermie hauptsächlich zur Gebäudeheizung und -klimatisierung verwendet. Hierfür werden meistens Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren verbaut.
Flachkollektoren verfügen über eine flache wärmeabsorbierende Fläche, welche von der Sonne direkt erwärmt wird. Diese Kollektoren arbeiten mit einer durchschnittlichen Temperatur von 80 °C und weisen einen Wirkungsgrad von circa 80 % auf.
Vakuumröhrenkollektoren hingegen bestehen aus zwei ineinander gebauten Glasröhren. Dazwischen befindet sich ein Vakuum, wodurch der Wärmeverlust sehr viel geringer ist und damit der Wirkungsgrad höher ist als der von Flachkollektoren.

Das Wärmeübertragungsmedium, meist ein Gemisch aus Wasser und Glykol, leitet die Wärme dann in den hausinternen Speicher, womit dann die Heizung betrieben werden kann.

Vor- und Nachteile

Die eben angesprochenen Wirkungsgrade von über 80 % bei den Solarthermiekollektoren wird im Gesamtkonzept durch Wärmeverluste in den Leitungen sowie während der Speicherung auf circa 50 % herabsinken. Kristalline Photovoltaikanlagen wandeln im Gegensatz dazu aufgrund der technischen Aufwändigkeit nur etwa 20 % der eingehenden Strahlungsenergie in nutzbare elektrische Energie um.

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Wenn die jeweiligen Speichertechnologien miteinander verglichen werden, siegt der Wärmespeicher der thermischen Solaranlage durch einen finanziellen Vorteil. Da beide Technologien während dem Tag am meisten Leistung produzieren, aber der gewonnene Strom bzw. die gewonnene Wärme hauptsächlich am Abend verbraucht wird, ist ein Speicher notwendig.
Ein Pufferspeicher der Heizung speichert das heiße Wasser erheblich günstiger als eine Investition für einen hauseigenen Stromspeicher.

Zusammenspiel von Photovoltaik und Solarthermie

Um eine erfolgreiche Symbiose der beiden Technologien zu ermöglichen, muss stets der Strom- beziehungsweise Wärmebedarf abgewägt werden. Sollte man ein Haus besitzen, welches durch Dämmung, Lage und architektonische Gegebenheiten bereits einen sehr geringen Heizbedarf  hat, ist es hier sinnvoll die verfügbare Dachfläche hauptsächlich mit Photovoltaikmodulen zu bestücken um den Eigenbedarf zu steigern. Ist im Gegenzug jedoch der persönliche Stromverbrauch sehr gering, sollte die Möglichkeit genutzt werden, die Heizkosten komplett durch hauseigene umweltfreundliche Solarthermie zu ersetzen.

Grundsätzlich gilt, dass pro Quadratmeter Dachfläche eine Solarthermieanlage 2,5-mal soviel Kilowattstunden Wärme produziert wie eine Photovoltaikanlage. Von der Versorgungsseite aus kostet eine Kilowattstunde Strom etwa 3,5-mal so viel wie die gleiche Menge an Wärme. Mit diesem ungefähren Leitsatz kann die optimale Zusammenstellung der beiden Technologien ermittelt werden.

In jedem Fall ist die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie immer eine gute Wahl und mit der Nutzung der erneuerbaren Energie ist neben dem finanziellen Aspekt auch etwas für die Umwelt getan.

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