Sonnenenergie nutzen –
Strom und Wärme selbst erzeugen

Welche Arten von Solaranlagen gibt es?

Alle Solaranlagen wandeln Sonnenenergie in eine andere Energieform um. Allerdings unterscheiden sie sich je nach Typ in ihrer Funktionsweise und der erzeugten Energieart:

• Eine Solarthermieanlage macht aus Sonnenenergie Wärme(energie). Diese kannst Du zum Heizen und für Deine Warmwasseraufbereitung nutzen.

• Photovoltaikanlagen, kurz PV-Anlagen genannt, erzeugen Strom aus Sonnenenergie.

Daneben gibt es weitere Verfahren, für Privathaushalte sind aber nur Solarthermie- und Photovoltaikanlagen interessant.

Gute Gründe für Solarthermie- und Photovoltaikanlage

Es gibt vieles, was für die private Solaranlage auf dem Dach, im Garten oder auf dem Balkon spricht:

1. Sie macht Dich unabhängiger von Energienetz und Energieerzeugern.

2. Du schonst damit die Umwelt, weil Photovoltaik- und Solarthermieanlagen klimaneutral arbeiten. Du verbrauchst keine fossilen Brennstoffe, und es entsteht kein CO₂ bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Nutzenergie.

3. Du sparst auf Dauer Geld, auch wenn Du zunächst investieren musst. Mit Solarthermie kannst Du pro Jahr 50 bis 65 Prozent Deiner Warmwasser- und Heizungskosten sparen.

Bei einer Photovoltaikanlage mit Speicher kannst Du 60 bis 70 Prozent Deines Stromverbrauchs selbst decken. Ohne Speicher sind es 20 bis 30 Prozent. On top kannst Du je nach aktuellem Stromtarif noch etwas dazuverdienen. Denn der Staat zahlt Dir ein Entgelt für Deinen überschüssigen Strom, den Du ins öffentliche Netz einspeist.

Wegen der Schwankung der Sonnenstrahlung solltest Du Deine Solaranlage als Ergänzung planen, zum Beispiel in Kombination mit einer Wärmepumpe oder Pelletheizung. So profitierst Du von allen Vorteilen: der Sonnenstrahlung, wenn sie da ist, und der Versorgungssicherheit, wenn keine Sonne scheint – wobei Solaranlagen immer ein bisschen Leistung bringen, sogar bei schlechtem Wetter und im Winter.

Wie funktionieren Solarthermieanlagen?

Auch wenn Solarpanels alle gleich aussehen, sind sie es technisch nicht.

Bei Solarthermieanlagen kommen sogenannte Solarkollektoren zum Einsatz. Sie erwärmen mit der Sonnenstrahlung eine Flüssigkeit aus Wasser und Frostschutzmittel. Das Gemisch zirkuliert in einem Kreislaufsystem und wird in einen Wärmespeicher geleitet. Das ist ein Wassertank, der zum Beispiel im Keller steht.

Aus dem Wassertank kannst Du das warme Wasser direkt in die Heizung und in Bad und Küche leiten oder speichern. Rechne bei der Größe des Speichers mit circa 50 bis 80 Liter pro Person im Haushalt.

Vor- und Nachteile der Solarthermie

Solarthermieanlagen sind einfacher aufgebaut und günstiger in der Anschaffung als Photovoltaikanlagen. Je nach Größe, ob nur Warmwasser aufbereitet oder auch eine Heizung betrieben werden soll, liegen die Kosten für alles bei einem Einfamilienhaus zwischen 5.000 und 10.000 Euro. Sie amortisieren sich nach 15 bis 20 Jahren – aus ökologischer Sicht sind sie sofort ein Gewinn. Da die Sonnenkollektoren kleiner als die Panels der Photovoltaikanlagen sind, brauchst Du nicht so viel Platz.

Ein großer Vorteil: Solarthermieanlagen sind robust, es fallen kaum Wartungskosten an. Sie halten mindestens 30 Jahre.
Ein Nachteil: Wenn der Wärmespeicher voll ist, schaltet er sich ab, die überschüssige Energie geht verloren. Das ist relevant in Phasen mit viel Sonnenschein.

Die Lösung: Schließe im Sommer Geräte wie Waschmaschine und Geschirrspüler direkt an.

Wie funktionieren Photovoltaikanlagen?

Photovoltaikanlagen sind anspruchsvoller als Solarthermieanlagen. Zum einen brauchen die Solarmodule mehr Platz als Solarthermie-Kollektoren. Je mehr Leistung Du möchtest, desto mehr Fläche ist notwendig. Beachte: Es gibt verschiedene Modulgrößen. Wie viel Strom Du erzeugen kannst, hängt also unter anderem von Deiner Dachgröße ab.

Zum anderen wandeln die Solarzellen in den Solarpanels die Sonnenenergie in Gleichstrom um. Handelsübliche Endgeräte funktionieren aber nur mit Wechselstrom. Deshalb braucht es einen Wechselrichter, auch Netzeinspeisegerät genannt. Er macht aus Gleichstrom Wechselstrom – dieser Prozess ist aufwendig und kostet Energie.

Für Deine Planung: Die Einheit für die Leistung einer Photovoltaikanlage ist Kilowatt Peak (kWp). Pro kWp sind um die 1.000 kWh Stromerzeugung pro Jahr möglich. Bei Einfamilienhäusern kommen meist Anlagen zwischen 7 und 15 kWp zum Einsatz. Für 1 kWp werden bei Verwendung eines 350-Watt-Moduls circa 5,5 Quadratmeter Fläche benötigt. Ein Single verbraucht jährlich im Schnitt 2.300 kWh, zwei Personen 3.000 kWh und vier Personen 4.000 kWh.

Vor- und Nachteile bei Photovoltaik

Die Anschaffungskosten für Solarenergie aus Photovoltaik sind höher als bei der Solarthermie. Bei hohem Stromverbrauch und einer Wärmepumpe lohnen sich Photovoltaikanlagen mit Speicher trotzdem.

Betreibst Du Deine Wärmepumpe oder eine Direktheizung mit Solarstrom, senkst Du Deine Heizkosten. Zudem geht bei diesem Anlagetyp keine Energie verloren – überschüssiger Strom wird sofort ins Netz eingespeist oder in einem Stromspeicher gespeichert.

Was kostet nun eine solche Solaranlage für Strom? Schlüsselfertig liegt sie aktuell zwischen rund 11.000 Euro für eine kleine Version mit einer Leistung von 3,7 kWp und rund 21.500 Euro für eine mittelgroße Anlage mit 10 kWp. Sie hält mindestens 25 Jahre und amortisiert sich nach etwa 10 bis 15 Jahren, also schneller als eine Solarthermieanlage. Außerdem kannst Du Deine Photovoltaikanlage refinanzieren. Du bekommst nämlich vom Staat eine Einspeisevergütung für Deinen überschüssigen Strom, den Du ins Netz einspeist.