Photovoltaik oder Solarthermie? Ein ausführlicher Vergleich
Photovoltaik und Solarthermie zählen zu den wichtigsten Technologien für die Nutzung der Sonnenenergie – doch sie verfolgen unterschiedliche Ziele. Während Photovoltaik Strom erzeugt, dient Solarthermie der Wärmegewinnung. Beide Systeme haben ihre Stärken, ihre Anforderungen und ihre idealen Einsatzgebiete.
Wir zeigen Ihnen, wie die beiden Technologien funktionieren, worin sie sich unterscheiden und für wen welche Lösung sinnvoll ist.
Das Wichtigste in Kürze
- Photovoltaik wandelt Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Solarthermie hingegen erzeugt aus Sonnenenergie Wärme für Heizung und Warmwasser.
- Die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie auf einem Dach ist bei ausreichender Dachfläche möglich.
- Ob sich Photovoltaik oder Solarthermie – oder eine Kombination beider Systeme – für ein Gebäude eignet, hängt vor allem vom individuellen Energiebedarf, der vorhandenen Dachfläche und der bestehenden Heizungsanlage ab.
Die Grundlagen: So funktionieren Photovoltaik und Solarthermie
Die Entscheidung zwischen Photovoltaik oder Solarthermie beschäftigt die Hausbesitzer, die in eine nachhaltige Energiegewinnung investieren wollen. Doch obwohl beide Technologien die Kraft der Sonne nutzen, unterscheiden sie sich grundlegend in ihren Einsatzmöglichkeiten. Um eine fundierte Entscheidung treffen zu können, sollte man sich deshalb zunächst die Funktionsweisen anschauen.
So funktioniert Photovoltaik
Photovoltaikanlagen nutzen die Sonneneinstrahlung zur Stromerzeugung. Die Solarmodule bestehen aus einer Vielzahl von Solarzellen. Wenn Sonnenlicht auf diese Solarzellen trifft, werden Elektronen freigesetzt und es entsteht Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt diesen anschließend in netzkonformen Wechselstrom um, der dann im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Somit eignen sich PV-Anlagen besonders für Haushalte mit hohem Stromverbrauch. Moderne Systeme können etwa 15-22 % der Sonnenenergie in Strom umwandeln.
So funktioniert Solarthermie
Solarthermieanlagen nutzen die Sonnenstrahlung zur Wärmeerzeugung. Ihre Kollektoren bestehen aus dunkel beschichteten Absorberplatten, durch die eine Trägerflüssigkeit fließt. Die Sonnenstrahlung erwärmt diese Flüssigkeit, welche ihre Wärme dann über einen Wärmetauscher an einen Speicher abgibt. Von dort kann die gespeicherte Energie für die Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden.
Die Technologie der Solarthermie ist somit die erste Wahl, wenn es um die effiziente Warmwasserbereitung geht. Der Wirkungsgrad einer Solarthermieanlage ist ziemlich hoch: Bis zu 85 % der Sonnenenergie können in nutzbare Wärme umgewandelt werden.
Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen
Die Entscheidung zwischen Photovoltaik oder Solarthermie hängt von verschiedenen Faktoren ab. Grundsätzlich lassen sich beide Technologien sowohl im Neubau als auch im Altbau installieren. Entscheidend sind dabei die individuellen Gegebenheiten vor Ort:
- Dachausrichtung
Eine Dachausrichtung nach Süden ist für beide Systeme ideal, wobei leichte Abweichungen nach Südost oder Südwest ebenfalls gut funktionieren. Zudem spielt das Thema Verschattung eine Rolle. Teilweise verschattete PV-Module können bereits deutliche Leistungseinbußen verzeichnen. Solarthermieanlagen reagieren hier weniger empfindlich. - Dachfläche
Die verfügbare Dachfläche ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Eine Solarthermieanlage benötigt für die Warmwasserbereitung eines Einfamilienhauses etwa 4-6 m² Kollektorfläche. Soll die Anlage auch die Heizung unterstützen, erhöht sich der Flächenbedarf auf 10-15 m². Eine PV-Anlage braucht für eine nennenswerte Stromerzeugung mindestens 15-20 m². Ist genügend Dachfläche vorhanden, kann auch eine Kombination von Solarthermie und Photovoltaik in Betracht gezogen werden.
Photovoltaik vs. Solarthermie: Der direkte Vergleich
Bei der Gegenüberstellung von Photovoltaik und Solarthermie zeigen sich die spezifischen Stärken und Schwächen beider Systeme besonders deutlich.
| Kriterium | Photovoltaik | Solarthermie |
|---|---|---|
| Anschaffungskosten | Höher (ca. 1.500-2.000 € pro kWp) | Geringer (ca. 800-1.000 € pro m² Kollektorfläche) |
| Wirkungsgrad | 15-22 % (Umwandlung in Strom) | Bis zu 85 % (Umwandlung in Wärme) |
| Wartungsaufwand | Sehr gering, meist nur Sichtprüfung | Regelmäßige Wartung von Anlage, Druck und Flüssigkeit erforderlich |
| Lebensdauer | 25-30 Jahre mit geringem Leistungsverlust | 20-25 Jahre, danach oft Austausch der Kollektorflüssigkeit |
| Speichermöglichkeiten | Flexible Speicherung in Batterien, Einspeisung ins Netz möglich | Nur kurz- bis mittelfristige Wärmespeicherung, große Speicher nötig |
| Verschattung | Empfindlich, deutliche Leistungseinbußen | Weniger empfindlich gegen temporäre Verschattung |
| Nutzungsmöglichkeiten | Vielseitig: alle strombasierten Anwendungen, Einspeisung, E-Auto | Begrenzt: nur Wärmeanwendungen (Warmwasser, Heizung) |
Die optimale Lösung für Ihr Haus
Die Entscheidung für PV oder Solarthermie hängt natürlich von Ihrer individuellen Situation ab. Folgende Faktoren sollten Sie bei der Entscheidungsfindung berücksichtigen:
Gebäudegegebenheiten prüfen
Sie sollten zuallererst Ihre Dachflächen prüfen: Ist Ihr Dach nach Süden, Südost oder Südwest ausgerichtet? Stimmt der Neigungswinkel? Sind die Dachflächen frei von Verschattung? Haben Sie eine ausreichend große Dachfläche?
Wenn Sie all diese Punkte mit „ja“ beantworten können, kommen sowohl eine Photovoltaik- als auch eine Solarthermieanlage für Sie infrage – oder sogar die Kombination beider Technologien. Neben der verfügbaren Dachfläche spielen jedoch auch die bestehenden Systeme in Ihrem Haus eine wichtige Rolle.
Solarthermie lässt sich optimal mit einem Gas- oder Öl-Brennwertkessel oder einer Wärmepumpe kombinieren. Die Anlage unterstützt dabei die Warmwasserbereitung und optional auch die Heizung, wodurch der Brennstoffverbrauch deutlich gesenkt werden kann. Bei einem Anschluss an eine Fernwärmeversorgung ist Solarthermie hingegen nicht wirklich geeignet.
Eine Photovoltaikanlage ist tatsächlich mit allen bestehenden Elektroinstallationen kompatibel. Wichtig ist lediglich, dass der Hausanschluss und die Elektroverteilung den zusätzlichen Stromeintrag bewältigen können. Bei sehr alten Elektroinstallationen – jene, die vor 1970 verbaut wurden – sollte zunächst die Elektrik überprüft und gegebenenfalls modernisiert werden. Zudem muss der Zählerschrank eventuell umgerüstet werden, um eine bidirektionale Messung (Bezug und Einspeisung) zu ermöglichen.
Energiebedarf analysieren
Der zweite Schritt ist eine genaue Analyse Ihres Energiebedarfs. Prüfen Sie
- Ihren jährlichen Stromverbrauch,
- den Energiebedarf für Warmwasser und
- den Energiebedarf für Heizung.
Haben Sie große Stromverbraucher wie eine Wärmepumpe oder planen Sie für die Zukunft die Anschaffung eines Elektroautos? Dann spricht dies für eine Photovoltaikanlage.
Ist Ihr Warmwasserbedarf durch viele Personen im Haushalt besonders hoch oder haben Sie einen Pool, den Sie gern beheizen wollen? In diesem Fall könnte Solarthermie sinnvoller sein.
Wenn beide Punkte auf Sie zutreffen, sollten Sie auch eine Kombination beider Systeme in Betracht ziehen.
Zukunftsaussichten beachten
Die Investition in erneuerbare Energien ist keine Option mehr, sondern schon lange eine Notwendigkeit. Der Klimawandel und die damit verbundenen politischen Entscheidungen machen den Umstieg auf nachhaltige Energieformen immer unumgänglicher. Gleichzeitig bietet dieser Wandel Hausbesitzern die Chance, sich von steigenden Energiepreisen unabhängig zu machen.
Der Trend geht eindeutig in Richtung Elektrifizierung: Elektroautos werden zunehmend die Norm, Wärmepumpen ersetzen fossile Heizungen und auch andere Haushaltsgeräte werden immer stromlastiger. Eine Photovoltaikanlage ist genau deshalb eine zukunftssichere Investition. Mit einem Batteriespeicher können Sie Ihren Eigenverbrauch zusätzlich optimieren.
Gleichzeitig bleibt die effiziente Wärmebereitstellung eine zentrale Herausforderung der Energiewende. Eine Solarthermieanlage bietet durch ihren hohen Wirkungsgrad eine verlässliche Möglichkeit zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Besonders in Kombination mit einer Wärmepumpe kann sie deren Effizienz deutlich steigern und den Stromverbrauch reduzieren.
Die Kombination beider Systeme kann daher eine besonders nachhaltige Lösung sein: Während die PV-Anlage den steigenden Strombedarf abdeckt, sorgt die Solarthermie für eine effiziente Wärmebereitstellung. So sind Sie für die Anforderungen der Energiewende bestens gerüstet.
Fazit
Photovoltaik und Solarthermie sind keine konkurrierenden, sondern sich ergänzende Technologien. Welche Lösung am besten zu Ihnen passt, hängt von mehreren Faktoren ab – insbesondere von Ihrem Strom- und Wärmebedarf, der verfügbaren Dachfläche sowie der vorhandenen Heiztechnik.
Photovoltaikanlagen überzeugen durch ihre Vielseitigkeit: Sie versorgen Haushaltsgeräte, Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge mit Strom und lassen sich durch Speicherlösungen ergänzen. Wer auf steigende Strompreise reagieren oder seine Autarkie erhöhen möchte, fährt mit einer PV-Anlage meist besser.
Solarthermie spielt ihre Stärken bei der Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung aus – vor allem bei Haushalten mit hohem Warmwasserverbrauch oder wenn bereits ein geeignetes Heizsystem vorhanden ist.
Die Kombination beider Systeme kann die Vorteile beider Technologien vereinen: Strom für den Alltag und Wärme für Dusche und Heizung – alles aus Sonnenkraft. Eine individuelle Planung ist der Schlüssel zur optimalen Lösung.
FAQ: Solarthermie oder Photovoltaik
Ja, die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie auf einem Dach ist bei ausreichender Fläche möglich und kann sinnvoll sein. Dabei werden typischerweise die Solarthermieanlagen im unteren Dachbereich montiert, während die PV-Module im oberen Bereich installiert werden.
Für eine Solarthermieanlage zur reinen Warmwasserbereitung eines 4-Personen-Haushalts reichen meist 4-6 m² Kollektorfläche. Soll auch die Heizung unterstützt werden, werden 10-15 m² benötigt. Eine Photovoltaikanlage braucht hingegen mehr Platz: Für einen durchschnittlichen 4-Personen-Haushalt mit einem Jahresverbrauch von etwa 4.000 kWh sind 20-25 m² sinnvoll. Wer zusätzlich eine Wärmepumpe oder ein E-Auto mit Solarstrom betreiben möchte, sollte entsprechend mehr Fläche einplanen.
Photovoltaikmodule reagieren sehr sensibel auf Verschattung. Wird eine einzelne Zelle verschattet – etwa durch einen Schornstein oder eine Antenne – kann dies die Leistung des gesamten Moduls deutlich reduzieren. Solarthermieanlagen sind hier weniger empfindlich. Eine teilweise Verschattung führt zwar auch zu Leistungseinbußen, diese fallen aber deutlich geringer aus. Zudem wirkt sich eine kurzzeitige Verschattung (etwa durch vorbeiziehende Wolken) bei Solarthermieanlagen weniger stark aus, da die gespeicherte Wärme im System länger nutzbar bleibt.
Ja, eine Solarthermieanlage nur für die Warmwasserbereitung kann sich durchaus lohnen. Der Warmwasserbedarf ist über das Jahr relativ konstant und die Anlage kann durch den hohen Wirkungsgrad einen Großteil des Bedarfs decken.
Beide Systeme eignen sich grundsätzlich für Altbauten. Entscheidend ist weniger das Alter des Gebäudes als vielmehr der konkrete Energiebedarf und die baulichen Gegebenheiten. Bei einer anstehenden Heizungsmodernisierung bietet sich die Integration einer Solarthermieanlage an, während eine PV-Anlage unabhängig vom Heizsystem installiert werden kann.
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