22. Dez 2022
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Gesellschaft
Mit der Kraft der Sonne Licht und Warmwasser genießen
Journalist: Katja Deutsch
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Foto: Kindel Media/pexels
Mit einer Photovoltaikanlage lässt sich mit Sonnenlicht Strom erzeugen, der sofort verbraucht werden kann. Die Leistung der Solarmodule hat sich innerhalb ihrer 50-jährigen Geschichte stetig verbessert, ebenso ihre Haltbarkeit.
Ein Solar- oder Photovoltaikmodul besteht aus Solarzellen, möglich sind starre oder – weitaus seltener – flexible Varianten. Die Leistung eines Solarmoduls wird in Watt Peak angegeben, wobei die angegebene Höchstleistung nur unter Laborwerten erreicht wird. Im Alltag mit seinem ständigen Wechsel von Sonne und Wolken, Tag und Nacht, schafft ein unverschattetes Modul durchschnittlich zwischen 0,5 (an einem grauen Tag im Winter) und einer Volllaststunde (an einem langen und sonnigen Sommertag), das bedeutet, dass ein Solarmodul von 100 Watt zwischen 50 und 700 Wattstunden Tagesertrag erzeugt.
Die beste Lage für Solarmodule ist auf dem Dach, ideal in unseren Breitengraden ist ein nach Süden ausgerichtetes Dach. Je mehr Platz hierbei zur Verfügung steht, desto mehr Strom kann erzeugt werden.
Zunehmend mehr Hausbesitzer würden die Kraft der Sonne auch gerne zur Warmwasseraufbereitung nutzen. Etwa zwölf Prozent des Gesamtenergieverbrauchs eines Haushalts wird laut Umweltbundesamt (UBA) für die Aufbereitung von Warmwasser verbraucht. Solaranlagen werden in zwei verschiedene Techniken unterteilt: in Solarthermieanlagen und in Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen). Während eine Solarthermieanlage Wärme zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung gewinnt, wandelt eine Photovoltaikanlage das Sonnenlicht in Strom um, der für die Erwärmung von Wasser genutzt werden kann.
Wer seine Photovoltaikanlage mit der Warmwasserbereitung kombinieren möchten, kann dazu einen Heizstab einsetzen, eine Warmwasser-Wärmepumpe installieren oder einen Durchlauferhitzer und Boiler mit integriertem Speicher in Betracht ziehen.
Für alle drei Varianten gilt, dass Wasser nur bei einem Stromüberschuss aus der PV-Anlage günstig erwärmt werden kann.
Bei Solaranlagen, die sowohl Warmwasser als auch Strom produzieren, werden spezielle Hybridmodule verbaut. Diese Hybridmodule nutzen auch die von der Sonne empfangene Wärmeenergie, wobei die auf der Rückseite zirkulierende Kühlflüssigkeit die eintreffende Wärme zum Trinkwasserspeicher transportiert. Dadurch sinkt gleichzeitig die Temperatur der Solarzellen, was ihren Wirkungsgrad erhöht. Der Einsatz von Hybridmodulen ist vor allem dort von Vorteil, wo auch im Sommer viel warmes Wasser benötigt wird. Im privaten Bereich ist das System deshalb eher für Hausbesitzer mit Pool oder sehr großem Wärmespeicher interessant, denn Hybridmodule sind im Vergleich zu anderen Lösungen relativ teuer.
Um den günstigen Solarstrom mehr und vor allem tageszeitunabhängig nutzen, benötigt man zusätzlich einen Batteriespeicher. Denn wird die bei Tageslicht erzeugte Solarenergie gerade nicht für die Waschmaschine oder anderes benötigt, kann sie kurzfristig von Tag zu Tag gespeichert werden. Die richtige Größe und der richtige Standort des Batteriespeichers sind entscheidend für eine gute Effizienz. Trotz anfänglich hoher Investitionskosten amortisiert sich eine Solaranlage nach wenigen Jahren und sorgt für umweltbewussten und kostengünstigen Stromverbrauch.
