Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?

Solar und Photovoltaik: zwei Begriffe, die häufig synonym verwendet werden. Dabei meinen die Ausdrücke streng genommen nicht dasselbe. Unser Ratgeber erklärt, worin sich Solar und Photovoltaik unterscheiden und warum die Begriffe Solar- und Photovoltaikanlage in manchen Fällen doch austauschbar sind.

Begriffsklärung: Solaranlage, Photovoltaikanlage oder Solarthermieanlage?

Solaranlagen, Photovoltaikanlagen und Solarthermieanlagen haben eines gemein: Sie arbeiten mit Sonnenenergie. Und doch bedeuten Solar und Photovoltaik nicht ein und dasselbe. Der Unterschied liegt im Detail – und einmal erläutert, ist er gar nicht schwer zu verstehen.

Der Ausdruck solar stammt aus dem Lateinischen und bedeutet zunächst nichts weiter als „die Sonne betreffend“. Wenn eine technische Anlage Solarenergie – also die Energie der Sonnenstrahlen – aufnimmt und umwandelt, ist von einer Solaranlage die Rede. Es handelt sich also gewissermaßen um einen Oberbegriff, der sich je nach Funktionsweise und Nutzen weiter ausdifferenzieren lässt. Das heißt: Solaranlagen nutzen Sonnenenergie – und wandeln diese entweder in Strom oder Wärmeenergie um.

Stromerzeugende Solaranlagen werden als Photovoltaikanlage (kurz PV-Anlage) bezeichnet. Denn Photovoltaik bezeichnet die Umwandlung von Lichtenergie – den Sonnenstrahlen – in elektrische Energie. Dies geschieht mittels Solarzellen.

Produziert eine Solaranlage hingegen Wärmeenergie statt Strom, handelt es sich um eine Solarthermieanlage. Solche Anlagen wandeln Sonnenergie mithilfe von Solarkollektoren in thermische Energie um – also in Wärme. Die so nutzbar gemachte Energie lässt sich dann zum Heizen oder Erwärmen von Wasser nutzen.

Photovoltaik und Solarthermie: Vorteile und Funktionsweise

Die stromerzeugende Photovoltaikanlage und die wärmeerzeugende Solarthermieanlage teilen sich eine Reihe von Vorteilen.

• Nachhaltigkeit: Solaranlagen arbeiten mit einer natürlichen Ressource – dem Sonnenlicht. Die produzierte Energie ist zu 100 Prozent erneuerbar.
• Unabhängigkeit: Wer Solarenergie nutzt, kann damit einen gewissen Teil seines Strom- oder Wärmebedarfs decken. Das reduziert die Abhängigkeit vom Energiemarkt und von fossilen Brennstoffen.
• Geringere Kosten: Eine Solaranlage ist keine kleine Investition. Langfristig senkt sie jedoch die Energiekosten spürbar. Bei den steigenden Preisen für Strom und Wärme zahlt sich das aus – vor allem, wenn Sie für die Anschaffung Fördermittel erhalten.

Sowohl Photovoltaik- als aus Solarthermieanlagen arbeiten mit Modulen, die in der Regel auf dem Dach eines Hauses montiert werden. Aber wie funktionieren Photovoltaik und Solarthermie eigentlich? Diese Frage beantworten wir in den folgenden Abschnitten.

Funktionsweise von Photovoltaik

Eine PV-Anlage besteht aus Photovoltaikmodulen und einem Wechselrichter. Häufig ergänzt ein Stromspeicher die Anlage, der auch eine Nutzung des bereits produzierten Stroms nach der direkten Sonneneinstrahlung ermöglicht. Für den technischen Prozess der Umwandlung von Solar- in elektrische Energie sind die Solarzellen zuständig. Diese unterscheiden sich in monokristalline und polykristalline Solarzellen. Beide Typen bestehen aus Silizium, unterscheiden sich jedoch mit Blick auf Preis und Wirkungsgrad.

Aus der aufgenommenen Sonnenenergie der Solarzellen erzeugen die PV-Module Energie in Form von Gleichstrom. Diesen geben sie an den Wechselrichter weiter. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom seinerseits in Wechselstrom um und versorgt damit die elektrischen Verbraucher im Haus. Der Prozess funktioniert über die Verkabelung der einzelnen Komponenten.

Bei einem Energieüberschuss können Sie die nichtbenötigte Energie in das Stromnetz einspeisen. Für jede eingespeiste Kilowattstunde erhalten Sie als Betreiber einen Fixbetrag: die Einspeisevergütung. Hierfür benötigen Sie lediglich einen Einspeisezähler. Das Gerät stellt fest, wie viel Strom Sie dem Netz zur Verfügung stellen.

Wenn Sie Ihren Eigenverbrauch am produzierten Solarstrom und damit auch Ihren Autarkiegrad steigern möchten, ist ein Batteriespeicher eine optionale, aber sinnvolle Ergänzung zu Ihrer Solaranlage. Mit der Speichereinheit können Sie den selbst erzeugten Solarstrom auch dann nutzen, wenn die Sonne gerade nicht scheint. Der Stromspeicher lässt sich entweder von vornherein installieren oder auch nachrüsten. Auf diese Weise maximieren Sie den Nutzen Ihrer PV-Anlage.

Sie interessieren sich für die Anschaffung einer PV-Anlage und möchten mehr über die Möglichkeiten für Ihren Haushalt erfahren? Die EWE-Experten beraten Sie in einem persönlichen Gespräch. Nehmen Sie dazu gerne Kontakt mit uns auf!

Funktionsweise von Solarthermie

Eine Solarthermieanlage arbeitet mit folgenden Komponenten:

• Solarkollektoren
• Solarkreis oder Rohrnetz mit Trägerflüssigkeit
• Solarpumpe
• Wärmetauscher
• Wärmespeicher

Die Solarkollektoren sind auf dem Dach des Hauses montiert, wo sie Sonnenlicht aufnehmen. Am verbreitetsten sind Flach- und Vakuumröhrenkollektoren, die sich in Effizienz und Kosten unterscheiden. Die Wärme der Sonnenstrahlung erhitzt die Trägerflüssigkeit, die sich in den Kollektoren befindet. Eine angeschlossene Pumpe sorgt dafür, dass Flüssigkeit und Wärme zirkulieren.

So gelangt die Wärme durch das Rohrnetz in den Wärmespeicher, der die Energie für den späteren Heizbedarf hält. Auf ihrem Weg passiert die erhitzte Trägerflüssigkeit den Wärmetauscher, wo sie ihre Wärme an den Speicher abgibt. Anschließend durchläuft die Trägerflüssigkeit den Solarkreis erneut und nimmt in den Kollektoren neue Wärme auf, während Ihnen Heizung und Warmwasser zur Verfügung stehen.

Wärmepumpe: Heizen mit Strom?

Bei Wärme und Strom aus Solarenergie handelt es sich also um zwei verschiedene Energiearten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, mithilfe von Strom zu heizen. Genau diese Funktion übernimmt eine Wärmepumpe ‒ und zwar wesentlich nachhaltiger als altmodische Nachtspeicheröfen oder strombetriebene Heizstrahler. Bei der Wärmepumpe wird die vorhandene Wärme aus der Umgebung genutzt, um den Bedarf an Warmwasser und Heizungswärme zu stillen. Um aus der Erde, der Luft oder dem Grundwasser Wärme abzuleiten und sie schließlich im Haushalt verwerten zu können, braucht es allerdings üblicherweise Strom als Antriebsenergie.

Eine Kombination aus Photovoltaikanlage und Wärmepumpe ermöglicht das Heizen mit Solarenergie – und zwar ohne eine herkömmliche Solarthermieanlage, die am meisten thermische Energie im Sommer erzeugt, wenn sie nur für Warmwasser gebraucht wird. In der Übergangszeit wird die Heizung zwar unterstützt, aber im Winter bringt die Solarthermieanlage eher keinen nennenswerten Beitrag.

Die Wärmepumpe bezieht möglichst viel Strom aus der eigenen Produktion durch die PV-Anlage. Eine Wärmepumpe zu verwenden, kombiniert also die Nutzung von Umweltwärme mit der Stromerzeugung via Sonnenenergie vom Dach. Im Sommer wird von der Sonne zu viel produzierter Strom ins öffentliche Netz eingespeist und vergütet.

Eine Wärmepumpe erhöht den Stromverbrauch deutlich und dies auch in sonnenärmeren Stunden, wenn die PV-Anlage nicht oder kaum Energie erzeugt. Es lohnt sich, den selbst erzeugten PV-Strom, der nicht direkt im Haushalt genutzt wird in einem Batteriespeicher und/oder über die Wärmepumpe in einem Pufferspeicher für das Warm- und Heizwasser bis zur Nutzung zwischenzuspeichern. So wird der notwendige Stromeinkauf aus dem öffentlichen Netz auf ein Minimum reduziert.

Fazit: Solar und Photovoltaik – verwandt, aber nicht identisch

Photovoltaik ist eine Art, Solarenergie nutzbar zu machen. Allerdings bedeuten Photovoltaik und Solar nicht dasselbe: Als Solaranlage gilt jede technische Anlage, die Sonnenenergie aufnimmt und in eine andere Energieart umwandelt. Insofern handelt es sich sowohl bei Solarthermie- als auch bei Photovoltaikanlagen um Solaranlagen. Der wesentliche Unterschied: Während PV-Anlagen Strom erzeugen, sind Solarthermieanlagen für die Wärmeproduktion zuständig.