Wenn von Solarpanels die Rede ist, wird der Begriff oft ganz allgemein verwendet, als gäbe es nur eine einzige Technologie. In Wirklichkeit verbergen sich hinter diesem Wort zwei unterschiedliche Systeme, die beide das Sonnenlicht nutzen, es aber in zwei völlig verschiedene Energieformen umwandeln.
Solarthermie und Photovoltaik ähneln sich nur äusserlich: Auf einem Dach montiert, sehen beide wie dunkle, zum Himmel gerichtete Flächen aus. Was jedoch in ihrem Inneren geschieht – und vor allem, was sie demjenigen liefern, der sie installiert –, könnte unterschiedlicher nicht sein. Sie zu verwechseln oder für austauschbar zu halten, führt leicht dazu, die falsche Technologie für den tatsächlichen Bedarf zu wählen.
Schauen wir uns an, was die beiden Technologien tatsächlich erzeugen, wie sie im Inneren funktionieren, warum es keinen Sinn ergibt, sie nur anhand des Umwandlungswirkungsgrads zu vergleichen, und welche je nach Bedarf zu wählen ist.
Der grundlegende Unterschied: Strom oder Wärme
Ausgangspunkt, um die beiden Technologien nicht zu verwechseln, ist zu verstehen, was sie erzeugen. Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um, die zur Versorgung der Hausinstallation, der Haushaltsgeräte oder einer Wärmepumpe genutzt werden kann. Eine Solarthermieanlage hingegen wandelt Sonnenlicht direkt in Wärme um, die fast immer für die Warmwasseraufbereitung oder zur Heizungsunterstützung bestimmt ist.
Es handelt sich also nicht um zwei Varianten derselben Lösung, zwischen denen man je nach Preis oder Marke wählt, sondern um zwei Technologien, die unterschiedliche Bedürfnisse abdecken: Die eine erzeugt Strom, die andere Wärme. Zu verstehen, welches der beiden Bedürfnisse für das eigene Zuhause Priorität hat, ist der erste Schritt zur Orientierung, noch bevor man Datenblätter oder Offerten ansieht.
Wie Solarthermie funktioniert
Solarthermie nutzt Sonnenkollektoren (oft einfach thermische Solarpanels genannt, nicht zu verwechseln mit Photovoltaikmodulen), die aus einem meist aus Kupfer bestehenden Absorber bestehen, der durch eine Glasabdeckung vor Wärmeverlust geschützt ist. Der Absorber erwärmt sich durch die Sonneneinstrahlung und überträgt diese Wärme an eine Wärmeträgerflüssigkeit, die in seinem Inneren zirkuliert.
Die erwärmte Flüssigkeit wird anschliessend zu einem Speicherbehälter geleitet, wo sie ihre Wärme an das darin enthaltene Wasser abgibt: Es ist dieses Wasser, nicht die Wärmeträgerflüssigkeit selbst, das anschliessend für Sanitärzwecke oder zum Heizen verwendet wird. Der Prozess ist mechanisch einfach, ohne komplexe elektronische Bauteile, und genau diese Einfachheit macht die Solarthermie zu einem System mit wenigen Störungen und geringem Wartungsaufwand über die Zeit.
Wie Photovoltaik funktioniert
Photovoltaik funktioniert nach einem völlig anderen physikalischen Prinzip, dem photovoltaischen Effekt: Wenn Licht auf die Siliziumzellen der Module trifft, setzt es Elektronen frei und erzeugt so Gleichstrom. Dieser Strom wird anschliessend von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, die einzige mit dem Hausstromnetz kompatible Form, bevor er die Haushaltsgeräte versorgen oder ins Netz eingespeist werden kann.
Im Gegensatz zur Solarthermie erzeugt die Photovoltaik eine deutlich vielseitigere Energieform: Strom kann jedes Gerät im Haus versorgen, nicht nur die Warmwasserbereitung.
Warum der reine Effizienzvergleich zu falschen Schlüssen führt
Betrachtet man nur den Umwandlungswirkungsgrad, scheint die Solarthermie deutlich überlegen: Thermische Kollektoren wandeln typischerweise zwischen 60% und 80% der eingefangenen Sonneneinstrahlung in nutzbare Wärme um, während Photovoltaikmodule je nach Zelltechnologie einen geringeren Anteil, in der Regel zwischen 15% und 25%, in Strom umwandeln.
Dieser Vergleich ist jedoch irreführend, wenn man ihn für sich betrachtet: Die höhere Effizienz der Solarthermie spiegelt die grössere physikalische Einfachheit des Prozesses wider (eine Flüssigkeit zu erwärmen erfordert weniger Schritte als Strom zu erzeugen), nicht eine grundsätzliche Überlegenheit der Technologie. Der von der Photovoltaik erzeugte Strom lässt sich für viel mehr Zwecke nutzen als nur für die Wärme des Sanitärwassers: Ein niedrigerer Umwandlungswirkungsgrad bedeutet nicht, dass die Anlage weniger nützlich für deine Bedürfnisse ist, wenn das, was du brauchst, gerade Strom ist.
Welche Technologie passend zu deinem tatsächlichen Bedarf wählen
Die Wahl zwischen den beiden Technologien hängt also davon ab, was du erreichen willst, mehr als davon, welche technisch effizienter ist. Einige praktische Kriterien helfen bei der Orientierung:
- Wenn das Hauptbedürfnis darin besteht, die Kosten für Warmwasser mit einer begrenzten Investition und wenig Platz auf dem Dach zu senken, bleibt die Solarthermie eine einfache und wirksame Lösung
- Wenn das Ziel darin besteht, Strom für den Eigenverbrauch zu erzeugen, Haushaltsgeräte, eine Wärmepumpe oder künftig ein Elektroauto zu versorgen, ist die Photovoltaik die richtige Wahl, da sie von beiden die einzige ist, die elektrische Energie erzeugt
- Wenn der Platz auf der Dachfläche es zulässt, können die beiden Technologien auf demselben Dach nebeneinander bestehen und unterschiedliche Bedürfnisse abdecken, statt um denselben Platz zu konkurrieren
Es lohnt sich zudem zu berücksichtigen, dass eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage sowohl den Warmwasser- als auch den Heizbedarf mit demselben selbst erzeugten Strom decken kann: eine Alternative zur Solarthermie, für die sich heute viele Haushalte entscheiden, gerade um die Investition auf eine einzige Quelle – Strom – zu konzentrieren, statt zwei separate Anlagen zu betreiben.
Zwei unterschiedliche Technologien, je nachdem, was du brauchst
Solarthermie und Photovoltaik decken unterschiedliche Bedürfnisse ab, und die richtige Frage lautet nicht, welche Technologie absolut gesehen die beste ist, sondern welche deinem tatsächlichen Wärme- und Stromverbrauch am besten entspricht.
Wenn dein Ziel darin besteht, Strom für dein Zuhause zu erzeugen, allenfalls kombiniert mit einer Wärmepumpe, um auch Heizung und Warmwasser abzudecken, können dir die Experten von SB Energetica helfen, die für deine Bedürfnisse passendste Lösung zu planen.