Photovoltaik oder Solaranlage? – Was ist der Unterschied?

Bei einer Photovoltaikanlage oder Solaranlage wird die Energie der Sonne mit Hilfe moderner Technik in Energie umgesetzt. Beide Systeme werden daher gerne als Solaranlage bezeichnet, wobei man unter einer Solaranlage auch Solarthermie versteht. Um die Systeme auseinander zu halten und um zu wissen, wie sie funktionieren und wie und wo sie eingesetzt werden.

Was ist der Unterschied zwischen einer Photovoltaikanlage und einer Solaranlage?

Die Sonne ist ein gewaltiges Kraftwerk, das jeden Tag rund 1.370 Watt Leistung pro Quadratmeter Erdoberfläche liefert. Werden Energieverluste durch Streuung und Luftverschmutzung berücksichtigt, so liefert die Sonne immer noch so viel Energie, die im Jahr 100 Liter Heizöl pro Quadratmeter entspricht.

Die Frage, was ist der Unterschied zwischen einer Photovoltaikanlage und einer Solarthermieanlage ist, lässt sich recht einfach beantworten: Eine Photovoltaikanlage erzeugt elektrischen Strom, eine Solarthermieanlage warmes Wasser. Letztere lässt sich durch ihre schwarzen Kollektoren oder Platten dadurch leicht von einer PV-Anlage auf dem Dach unterscheiden. Beide Systeme wandeln Sonnenstrahlen in Energie um. Bei der Photovoltaik kann die Energie, die nicht verbraucht wird, ins öffentliche Netz eingespeist werden, wodurch der Anlagenbetreiber zusätzlich Geld erhält. Strom, der nicht verbraucht wird, fließt ins öffentliche Netz.

Wie funktioniert Photovoltaik?

Der Unterschied zwischen einer Solaranlage und einer Photovoltaikanlage ist, dass bei der PV-Anlage auf die Solarmodule auftreffendes Sonnenlicht Elektronen in Bewegung setzt. Dadurch entsteht eine Gleichspannung, die einen Stromfluss ermöglicht. Diese Gleichspannung muss durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden, damit ich die Haushaltsgeräte nutzen kann.

Durch die Eigennutzung des Stroms ist der Haushalt weitgehend unabhängig von kommerziellen Stromanbietern und deren Preisen. Mit einem Batteriespeicher lassen sich circa 65 bis 70 Prozent der produzierten Energie selber nutzen.

Zudem erhält er noch eine Einspeisevergütung für den Strom, der nicht verbraucht wird und ins Netz geht. Seit 2023 liegen die Vergütungsätze laut EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) für PV-Anlagen bis zu einer Größe von 10 kWp bei 8,2 Cent pro Kilowattstunde Strom. Ist die Anlage größer, gibt es 7,1 Cent pro kWh.

Wie funktioniert Solarthermie

Wird von einer Solaranlage gesprochen, so geht es im Grund um Solarthermie, also um Sonnenwärme. Dabei fangen Sonnenkollektoren die Sonnenwärme auf. Die Kollektoren sind die bekannten schwarzen Platten auf dem Hausdach, die Flachkollektoren, oder Röhren, die bei den Fachleuten Vakuumröhrenkollektoren heißen. In den Kollektoren befinden sich Wärmeträger, oft ein flüssiges Frostschutzmittelgemisch, die die Sonnenwärme speichern, erhitzen und in den Speicher transportieren. Die Wärme wird über Rohrleitungen mit dem Heizungssystem des Hauses verbunden. So lässt sich das erwärmte Wasser zum Trinken, Duschen, Baden oder Abspülen verwenden.

Die Sonnenkollektoren werden immer möglichst genau auf den Verbrauch der Bewohner an Warmwasser und Heizung abgestimmt.

Solarthermie eignet sich für mehrere Zwecke. So können mit der Solarwärme Gebäude geheizt und Wasser erhitzt werden. Wird Sonnenwärme in Kälte umgewandelt, hat man eine günstige solare Kühlung. In Regionen, in den noch mit Holz geheizt oder gekocht wird, wird die Solarthermie als sogenannter Solarkocher eingesetzt.

Bei einem dauerhaft bewohnten Haus reicht eine Solarthermieanlage nicht ganz aus, um den Eigenbedarf an warmem Wasser und Heizung zu decken. In der Regel deckt eine Anlage aber rund 60 Prozent für die Wassererwärmung und 25 Prozent für die Heizung.

Moderne Niedrigenergiehäuser benötigen kaum noch Energie zum Heizen. In diesem Fall kann die Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe kombiniert werden, um den gesamten Wärmebedarf zu decken. Dies ist in vielen Fällen – auch wenn Wärmepumpen vermehrt in der Kritik stehen – noch effizienter, als eine Solarthermieanlage zur Gewinnung von warmem Wasser.

Was kostet eine Photovoltaikanlage?

Bei einer PV-Anlage muss pro einem Kilowattpeak (kWp) Leistung mit einem Bruttopreis ab 1.900 Euro gerechnet werden. Eine kleinere Anlage mit einer Leistung von 4 kWh kostet dann rund 7.600 bis 8.000 Euro. Eine 4-köpfige Familie verbraucht pro Jahr bis zu 4.500 Kilowattstunden Strom, und benötigt hierzu eine Photovoltaikanlage mit 8 bis 10 Kilowattpeak. Wird ein Batteriespeicher eingesetzt, reicht eine Anlage mit 6 kWh völlig aus. Die Anschaffungskosten für die Photovoltaikanlage inklusive Batteriespeicher liegen bei dieser Größe bei circa 20.000 Euro.

Damit sich eine Photovoltaikanlage rechnet, muss möglichst viel des selbst erzeugten Stroms erzeugt werden, weshalb der Batteriespeicher wichtig ist. Durch die Eigennutzung sowie die Einspeisevergütung kann sich eine PV-Anlage nach 10 bis 15 Jahren rechnen.

Was kostet eine Solaranlage?

Eine Solaranlage beziehungsweise Solarthermie für ein durchschnittliches Einfamilienhaus kostet im Schnitt rund 5.000 Euro für Warmwasser und 10.000 Euro kombiniert für Heizung und Warmwasser für einen durchschnittlichen 4-Personen-Haushalt.

Insgesamt lassen sich die jährlichen Energiekosten um 150 bis 250 Euro senken. Vergleicht man die Kosten mit den Einsparungen, lohnt sich Solarthermie nach etwa 15 Jahren, in denen die Anlage die Investitionskosten erwirtschaftet hat. Auch in Norddeutschland, wo die Sonne weniger scheint als im Süden, kann eine Solaranlage immer wirtschaftlich betrieben werden.

Welche Vorteile hat Solarenergie?

Strom, der aus der Energie der Sonne gewonnen wird, steht unbegrenzt zur Verfügung und kostet nichts. Solarstrom wird zu 100 Prozent ökologisch erzeugt und macht zum Großteil unabhängig von den kommerziellen Stromanbietern beziehungsweise Gasanbietern, wenn Wasser erhitzt werden soll.

Die Kosten für die Produktion von Solarstrom liegen mit 10 bis 15 Prozent pro Kilowattstunde mehr als die Hälfte unter dem regulären Preis des Netzstroms, der zum Teil 38 bis 42 Cent betragen kann.

Wer Energie über eine PV-Anlage oder über Solarthermie erzeugt, verzichtet auf klassische Energiesysteme auf Basis fossiler Brennstoffe wie Kohle oder Öl, schon damit die Umwelt und Ressourcen und arbeitet mit diesen Anlagen emissionsfrei.