Solar-Energie
Solarenergie oder Photovoltaik gehört zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen. Die unerschöpfliche Kraft der Sonne lässt sich auf vielfältige Art und Weise nutzen. Ob Solarzellen in PV-Anlagen, solarthermische Kollektoren; sie alle nutzen die Sonnenenergie und wandeln diese in Strom oder Wärme um.
Photovoltaik-Anlagen, Solarzellen
Solarmodule bestehen aus mehreren Solarzellen, die Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umwandeln. Jede Solarzelle ist ein Halbleiter und besteht meist aus Silizium. Unter dem Einfluss von Licht wird so Gleichstrom erzeugt und kann zum Betrieb elektrischer Geräte oder zum Aufladen von Batterien genutzt werden. Ein Wechselrichter wandelt dann diesen Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Monokristalline (schwarz) oder polykristalline (blau) Solarzellen sind die wesentlichen Zelltypen und sind anhand ihrer Farbe leicht zu unterscheiden. Polykristalline Photovoltaikmodule sind gemessen an Ihrem Marktanteil am weitesten verbreitet, weshalb viele die bläuliche Farbe mit den Modulen in Verbindung bringen. Doch die monokristallinen Module sind auf dem Vormarsch, da diese einen höheren Wirkungsgrad haben. Dafür sind diese allerdings auch noch etwas teurer, weil die Herstellung aufwendiger und komplizierter ist.
Bauart der Solarzelle
Monokristallines Silizium
Polykristallines Silizium
Wirkungsgrad
18 bis 26%
14 bis 20%
Solarthermie
In solarthermischen Kollektoren werden die Sonnenstrahlen gebündelt und erhitzen so eine Flüssigkeit (Wärmeträger) im Inneren. Sobald der Wärmeträger eine erforderliche Temperatur erreicht hat, aktiviert der Sensor die Pumpe und fließt dann in den Wärmetauscher. Die gewonnene Wärme wird an das Wasser im Speicher abgegeben, die Wärme somit getauscht. Die Hauptausrichtung liegt primär bei der Warmwasserbereitung und kann zusätzlich auch zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Es gibt zwei Arten von Kollektoren die sich im Aufbau grundlegend unterscheiden und sich dadurch entsprechende Vor- bzw. Nachteile ergeben. Flachkollektoren sind relativ weit verbreitet was auch am deutlich günstigeren Preis liegt. Röhrenkollektoren sind zwar teurer, haben aber einen 30 Prozent höheren Wirkungsgrad, benötigen bis zu 20 Prozent weniger Platz und können auch zum Heizen verwendet werden. BIPV / GIPV
Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV, englisch: BIPV, Building-integrated photovoltaics) sind wie der Name schon verrät ein Teil der Gebäudehülle. Diese finden bei Bauherren und Architekten immer mehr Anklang, weil so mehr Solarzellen integriert werden können und damit mehr Autarkie erreicht wird. So soll der Melanchthon-Tower in Bretten nicht nur ein Nullenergiehaus werden, sondern sogar noch ein Plus-Energiehaus werden. Also mit dem Ziel mehr Energie erzeugen als für Strom und Heizung benötigt werden, ein sogenanntes „Mini-Kraftwerk“. Dazu muss das Haus nicht nur energieeffizient und sehr gut gedämmt sein, es benötigt auch bauwerksintegrierte Photovoltaik meist zusätzlich zur bestehenden Solaranlage. Die Anwendungsbereiche sind äußerst vielfältig und kaum sichtbar wie z. B. Solardachziegel, Solarfassaden oder semitransparent Solarmodule als Terrassendächer (Solarterrassen), Carport-Überdachung oder Balkongeländer.