Von Solarzellen bis hin zu Solarkollektoren – so funktioniert Solarenergie.
Sie befinden sich auf Dächern, Feldern oder sogar im Wasser: Solaranlagen sind ein wichtiger Bestandteil der Energiewende. Sie generieren Strom sobald die Sonne scheint und sind somit eine nachhaltige Energiequelle. Wie Solarenergie effektiv genutzt wird, erklären wir Ihnen im Folgenden.
Die Sonne ist der größte Energielieferant der Erde: Pflanzen wachsen mithilfe von Sonnenstrahlung und bauen Biomasse auf. Sie treibt das Wetter an und sorgt für Wind und Niederschläge – und schafft somit auch die Voraussetzungen für Wind- und Wasserkraft. Solaranlagen nutzen die unerschöpfliche Kraft der Sonne und wandeln die Strahlungsenergie in Strom oder Wärme um – ganz ohne Umwege. Solarenergie ist der Schlüssel zu einer ökologischen Energieversorgung und weist eine große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten auf. Doch was ist Solarenergie überhaupt?
Die Sonne setzt gigantische Mengen an Energie frei, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erde treffen. Die Quelle dieser Energie sind Kernfusionsprozesse, die bei Temperaturen von über 5.000°C im Inneren der Sonne stattfinden. Hier verschmelzen Atomkerne von Wasserstoffatomen und bilden Helium. Die Energie der Sonnenstrahlung nutzen wir mithilfe innovativer Solaranlagen: Photovoltaikanlagen wandeln sie in Strom um, Solarthermie in Warmwasser.
Steigende Strompreise, Klimawandel, Energiewende: Immer mehr Menschen setzen bei der Stromerzeugung auf erneuerbare Energiequellen wie die Sonne. Mit einer Photovoltaik-Anlage gewinnen Sie umweltfreundlich und kostengünstig Ökostrom – direkt vom eigenen Dach. Herzstück der Photovoltaik-Anlage sind Solarmodule, in denen Solarzellen zusammengeschaltet sind. Erst durch die Verbindung vieler Solarzellen werden Leistungen erreicht, die technisch nutzbar sind. Untereinander sind sie mit Lötbändchen verbunden, die deutlich im fertiggestellten Modul zu erkennen sind.
Auf Basis des sogenannten photoelektrischen Effektes wandeln die Zellen die Sonneneinstrahlung in Gleichstrom um. Da aber im Hausnetz und im öffentlichen Stromnetz Wechselstrom fließt, muss der gewonnene Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden. Das geschieht über einen Wechselrichter, der ebenfalls ein fester Bestandteil einer typischen Photovoltaik-Anlage ist. Der selbst erzeugte Strom kann dann im eigenen Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Eine PV-Anlage produziert nicht kontinuierlich Strom, sondern nur wenn die Sonne scheint. Wird zu bestimmten Tageszeiten mehr Solarstrom produziert als benötigt, wird der überschüssige Strom üblicherweise in einer Batterie gespeichert, wo er zu einem späteren Zeitpunkt bezogen werden kann – zum Beispiel in der Nacht oder bei schlechtem Wetter.
Solarenergie gehört zu den erneuerbaren Energien, aus denen Ökostrom gewonnen wird – und wir zeigen Ihnen, wie das mit der eigenen Photovoltaik-Anlage geht. Unsere kompetente Energieberatung gibt Ihnen die wichtigsten Infos zu dieser nachhaltigen Art der Energiegewinnung und beantwortet alle Ihre Fragen.
Möchten Sie Ihr Duschwasser oder Ihre Wohnräume klimafreundlich von der Sonne erwärmen lassen, gelingt Ihnen das mit einer Solarthermie-Anlage. Diese Art der Solaranlage fängt die Wärme der Sonnenstrahlen mithilfe von flachen oder röhrenförmigen Sonnenkollektoren auf – oft schwarz beschichtet für die maximale Absorption.
In den Sonnenkollektoren fließt ein Wasser-Frostschutz-Gemisch, das durch die Sonneneinstrahlung auf bis zu 95°C erhitzt wird und über einen Wärmetauscher in den Pufferspeicher weitergeleitet wird. Dieser versorgt das Heizungssystem und die Trinkwassererwärmung über ein Rohrleitungssystem mit Wärme. Das abgekühlte Gemisch wird wieder hoch zu den Sonnenkollektoren gepumpt und der Vorgang wiederholt sich.
Um die einzelnen Komponenten einer thermischen Solaranlage aufeinander abzustimmen, ist eine zentrale Steuerungseinheit nötig. Der Solarregler ist das elektronische Herz der Anlage und setzt die Pumpe in Betrieb, um die Wärme der Kollektoren zum Speicher zu transportieren. Besteht kein Wärmebedarf, deaktiviert er die Pumpe, um Stromkosten einzusparen.
Solaranlagen tragen wesentlich zum Klimaschutz bei: Eine große Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses mit einer installieren Leistung von 15 kW zum Beispiel vermeidet jährlich einen Ausstoß von neun Tonnen CO2 – das entspricht der Menge, die ein Bürger in Deutschland im Durschnitt jedes Jahr verursacht. Bei einer vierköpfigen Familie reduzieren sich die CO2-Emissionen folglich um 25 Prozent. In Kombination mit effizient geheizten Häusern und klimafreundlicher Elektromobilität können Familien ihren ökologischen Fußabdruck noch stärker verringern. Die Solarenergie hat mit Ihrer Vielseitigkeit das größte Potential für mehr Klimaneutralität unter den erneuerbaren Energien und soll 2030 schon rund 35 Prozent des globalen Strombedarfs decken.
In den sonnenreichen Monaten von Mai bis September kann die Solarenergie die Warmwasserbereitung sogar zu 100 Prozent decken. Erfahren Sie, welche Bedingungen für die Anschaffung von Sonnenkollektoren gelten.
Matthias Hausmann • 15. November 2024
