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Alles, was Sie wissen müssen
In der Welt der erneuerbaren Energien begegnen wir oft den Begriffen Solarenergie, Photovoltaik und Solarthermie. Obwohl sie miteinander verbunden sind, gibt es grundlegende Unterschiede von Photovoltaik und Solar. Hier erklären wir die Begriffe einfach und verständlich.
Viele Menschen verwenden die Begriffe «Photovoltaik» und «Solar» synonym, doch genau genommen sind sie nicht dasselbe.
Der Begriff Solaranlage bezeichnet jede technische Einrichtung, die Sonnenenergie aufnimmt und in eine andere Energieform umwandelt. Sowohl Solarthermie als auch Photovoltaikanlagen fallen unter diesen Begriff, da beide die Sonnenkraft nutzen – jedoch auf unterschiedliche Weise.
Solarenergie ist der übergeordnete Begriff, der alle Technologien umfasst, die die Kraft der Sonne nutzen. Innerhalb dieser Kategorie gibt es zwei Hauptformen: Photovoltaik, die Strom erzeugt, und Solarthermie, die Wärme produziert.
Solarenergie
Ist eine der saubersten Energiequellen, da sie keine direkten Emissionen verursacht und unerschöpflich ist. Die Solarenergie wird unter anderem in diesen zwei bekannten Varianten genutzt:
Photovoltaik
Wandelt Sonnenlicht direkt in Strom um.
Solarthermie
Nutzt die Wärme der Sonne zur Erwärmung von Wasser oder zur Unterstützung von Heizsystemen.
Somit ist der Unterschied von Photovoltaik und Solar die Art der Nutzung von Solarenergie. Photovoltaik wandelt diese in elektrischen Strom um während Solarthermie sie zur Erwärmung von Wasser nutzt. Obwohl beide Technologien auf der gleichen Energiequelle – der Sonne – basieren, sind ihre Funktionsweisen, Einsatzgebiete und Vorteile unterschiedlich.
Die Photovoltaik – auch als PV abgekürzt – ist eine Technologie, die Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt. Dies geschieht mithilfe sogenannter Solarzellen, die das Herzstück jeder Photovoltaikanlage bilden. Solarzellen bestehen aus speziellen Materialien, meist Silizium, einem Halbleiter, der ideal dafür geeignet ist, Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln.
Der Prozess der Stromerzeugung ist einfach erklärt: Wenn Sonnenlicht auf eine Solarzelle trifft, wird die Energie der Sonnenstrahlen von den Elektronen im Silizium aufgenommen. Durch diese Energieaufnahme geraten die Elektronen in Bewegung, was einen elektrischen Stromfluss erzeugt. Dieser Prozess wird als photoelektrischer Effekt bezeichnet.
Solarzellen sind in Modulen angeordnet, die miteinander verbunden werden, um grössere Mengen an Strom zu erzeugen. Jedes Modul besteht aus mehreren Solarzellen, die durch elektrische Leiter verbunden sind. Diese Leiter transportieren den erzeugten Strom, der als Gleichstrom (DC) anfällt, weiter.
Da unsere Haushaltsgeräte jedoch Wechselstrom (AC) benötigen, wird ein Wechselrichter verwendet. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der direkt im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Überschüssige Energie kann durch spezielle Speichersysteme gespeichert werden, sodass sie auch bei bewölktem Wetter oder in der Nacht verfügbar ist.
Solarthermie nutzt die Wärme der Sonne, um Wasser zu erhitzen oder Heizsysteme zu unterstützen. Dabei unterscheidet sie sich grundlegend von der Photovoltaik, da sie keine Elektrizität erzeugt, sondern auf die direkte Nutzung von Sonnenwärme ausgelegt ist.
Das Herzstück der Solarthermie-Technologie sind Solarkollektoren, die meist auf Dächern installiert werden. Diese Kollektoren bestehen aus speziellen Absorbern, die die Sonnenstrahlung aufnehmen und in Wärme umwandeln. Ein Absorber ist häufig mit einer Glasabdeckung geschützt, die wie eine Art Treibhaus wirkt: Sie lässt Sonnenlicht hindurch, verhindert aber, dass die aufgenommene Wärme wieder entweicht.
Der Prozess der Wärmeerzeugung ist einfach erklärt: Innerhalb der Kollektoren zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, meist eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel. Diese Flüssigkeit wird durch die Sonnenwärme erhitzt und transportiert die Energie zu einem sogenannten Wärmespeicher im Haus. Dort wird die Wärme für die Warmwasserbereitung oder die Unterstützung der Heizungsanlage genutzt.
Der Wärmespeicher spielt eine zentrale Rolle, da er die gewonnene Energie speichert und bedarfsgerecht abgibt – beispielsweise für eine heisse Dusche am Abend oder für die Heizung an kalten Tagen.
Die Effizienz von Photovoltaik und Solarthermie hängt vom jeweiligen, individuellen Energiebedarf ab.
Solarthermie ist besonders effizient bei der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme und kann bis zu 70 % der Sonnenenergie nutzen. Sie eignet sich ideal für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, besonders in Haushalten mit hohem Wärmebedarf.
Photovoltaik hat eine geringere Umwandlungsrate von etwa 18–22 %, bietet jedoch den Vorteil, dass der erzeugte Strom vielseitig verwendet werden kann – vom direkten Verbrauch bis zur Speicherung oder Netzeinspeisung. Sie eignet sich besonders für Haushalte mit hohem Strombedarf und dem Wunsch nach Energieautarkie.
Fazit: Solarthermie ist effizienter für Wärme, während Photovoltaik flexibler ist und mehr Vorteile bei der Stromerzeugung bietet. Beide Technologien können auch kombiniert werden, um eine ganzheitliche Lösung zu schaffen.
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