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Kurzantwort: „Solar“ ist der Oberbegriff für die Nutzung von Sonnenenergie. Darunter fallen zwei verschiedene Techniken. Photovoltaik erzeugt aus Sonnenlicht elektrischen Strom. Solarthermie erzeugt Wärme für Warmwasser und Heizung. Wenn im Alltag von einer Solaranlage die Rede ist, ist meist eine Photovoltaikanlage gemeint.
Auf Dächern sehen beide Anlagen ähnlich aus. Dunkle Flächen in Rahmen, sauber ausgerichtet.
Was darin passiert, ist grundverschieden. Die eine Anlage liefert Strom, die andere warmes Wasser.
Hier stehen beide Techniken im Vergleich: Funktion, Wirkungsgrad, Flächenbedarf und die Frage, was sich für welches Haus eignet.
Solar ist der Oberbegriff
Solarenergie meint schlicht die Energie der Sonne. Wie sie genutzt wird, sagt das Wort nicht.
Zwei Wege sind im Hausbau verbreitet. Photovoltaik wandelt Licht direkt in Strom, Solarthermie wandelt Strahlung in Wärme.
Daneben gibt es solarthermische Kraftwerke, die mit Spiegeln Dampf erzeugen und daraus Strom machen. Diese Anlagen stehen in sonnenreichen Regionen und spielen auf Privatdächern keine Rolle.
Auch passive Nutzung zählt dazu. Große Südfenster und speicherfähige Wände heizen ein Haus ohne jede Technik mit.
Der Begriff Solaranlage ist deshalb ungenau. Im Gespräch mit Handwerkern lohnt es sich, Photovoltaik oder Solarthermie ausdrücklich zu sagen.
Ein Hinweis auf den Namen: Photovoltaik setzt sich aus dem griechischen Wort für Licht und der Einheit Volt zusammen.
Wie Photovoltaik funktioniert
In den Modulen stecken Halbleiterschichten, meist aus Silizium. Trifft Licht darauf, lösen sich Ladungsträger und es entsteht eine Spannung.
Das nennt sich photoelektrischer Effekt. Er liefert Gleichstrom.
Ein Wechselrichter macht daraus Wechselstrom mit 230 Volt. Erst danach lässt sich der Strom im Haushalt nutzen oder ins Netz einspeisen.
Der Modulwirkungsgrad liegt bei monokristallinem Silizium in der Serienproduktion bei rund 19 Prozent. Spitzenmodule liegen darüber.
Für ein Kilowatt Spitzenleistung, abgekürzt kWp, braucht so ein Modul etwa 5,3 Quadratmeter Fläche.
Eine gut ausgerichtete, fest montierte Anlage liefert in Deutschland ungefähr 1.000 Kilowattstunden je kWp und Jahr. Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht grob 4.000 Kilowattstunden.
Wie Solarthermie funktioniert
Hier fließt eine Flüssigkeit durch den Kollektor, meist ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel. Die Sonne erwärmt sie direkt.
Eine Pumpe befördert die Wärme in einen Speicher im Keller. Von dort geht sie an die Warmwasserleitung oder in den Heizkreis.
Der Wirkungsgrad ist deutlich höher als bei Photovoltaik. Moderne Kollektoren nutzen 60 bis 75 Prozent der eingestrahlten Energie als Wärme.
Zwei Bauarten sind üblich. Flachkollektoren sind günstiger und robuster, Vakuumröhrenkollektoren liefern bei geringer Einstrahlung mehr.
Die Anlage kann Warmwasser liefern oder zusätzlich die Heizung unterstützen. Für Heizungsunterstützung braucht sie mehr Fläche und einen größeren Speicher.
Ein Nachteil steckt im Prinzip: Wärme lässt sich schlecht transportieren und nur begrenzt speichern. Was der Speicher nicht aufnimmt, ist verloren.
Warum heute meist Photovoltaik gebaut wird
Strom ist die flexiblere Energieform. Er läuft in den Haushalt, in die Wärmepumpe, in das Elektroauto und in den Speicher.
Der Preis für Module ist über die Jahre stark gefallen. Damit wurde die Rechnung für Photovoltaik günstiger als für Solarthermie.
Dazu kommt die Steuer. Seit dem 1. Januar 2023 gilt für die Lieferung und Installation von Photovoltaikanlagen bis 30 Kilowatt Spitzenleistung ein Umsatzsteuersatz von null Prozent.
Auch der Platz spielt eine Rolle. Wer beide Techniken auf ein Dach bringen will, teilt die Fläche und verliert bei beiden Ertrag.
Solarthermie bleibt sinnvoll, wenn viel Warmwasser gebraucht wird. Große Haushalte, Mehrfamilienhäuser und Betriebe mit hohem Warmwasserbedarf gehören dazu.
In Kombination mit einer Wärmepumpe rechnet sich dagegen meist Photovoltaik. Der Strom vom Dach treibt die Pumpe an, die daraus ein Vielfaches an Wärme macht.
Für Altbauten mit Gasheizung und hohem Warmwasserverbrauch bleibt die Rechnung offen. Dort kann Solarthermie den Kessel im Sommer komplett ablösen.
Was auf dem Dach zusammenpasst
Die Ausrichtung entscheidet mit. Süden bringt den höchsten Jahresertrag, Ost-West-Anlagen verteilen ihn gleichmäßiger über den Tag.
Der Neigungswinkel liegt in Deutschland optimal bei etwa 30 bis 35 Grad. Abweichungen kosten weniger Ertrag, als viele erwarten.
Verschattung ist der größere Feind. Ein Kamin, ein Baum oder ein Nachbargiebel kann eine ganze Modulreihe ausbremsen.
Für kleine Anlagen gibt es seit dem Solarpaket I von 2024 vereinfachte Regeln. Steckerfertige Geräte am Balkon dürfen bis 800 Watt Wechselrichterleistung haben.
Die Anmeldung läuft dabei nur noch über das Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur. Eine gesonderte Meldung beim Netzbetreiber entfällt.
Vor jeder Planung steht die Statik. Ein Modul samt Unterkonstruktion bringt zusätzliches Gewicht auf die Dachfläche, bei alten Dachstühlen prüft das ein Fachbetrieb.
Auch die Dachhaut zählt. Steht in den nächsten Jahren eine Neueindeckung an, wird sie am besten vor der Montage erledigt.
Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik im Sprachgebrauch
Wenn jemand von Solarzellen spricht, meint er Photovoltaik. Zellen erzeugen Strom.
Wenn jemand von Sonnenkollektoren spricht, meint er Solarthermie. Kollektoren sammeln Wärme.
Wenn jemand Solaranlage sagt, ist die Sache offen. Frage in dem Fall nach, was die Anlage produzieren soll.
In Angeboten steht die Antwort ohnehin klar. Photovoltaik wird in Kilowatt Spitzenleistung angegeben, Solarthermie in Quadratmetern Kollektorfläche und Litern Speichervolumen.
Häufige Fragen
Ist Photovoltaik dasselbe wie Solar?
Nein. Solar ist der Oberbegriff, Photovoltaik eine von mehreren Techniken darunter.
Was bringt mehr, Photovoltaik oder Solarthermie?
Je Quadratmeter liefert Solarthermie mehr nutzbare Energie. Photovoltaik liefert Strom, der sich vielseitiger einsetzen lässt.
Wie viel Fläche brauche ich je Kilowattpeak?
Bei monokristallinem Silizium etwa 5,3 Quadratmeter.
Wie viel Strom liefert eine Anlage im Jahr?
In Deutschland rund 1.000 Kilowattstunden je Kilowatt Spitzenleistung bei guter Ausrichtung.
Lohnt sich beides gleichzeitig?
Nur bei sehr großen Dachflächen. Sonst konkurrieren beide Anlagen um denselben Platz.
Was ist ein Balkonkraftwerk?
Eine kleine steckerfertige Photovoltaikanlage. Seit 2024 sind bis zu 800 Watt Wechselrichterleistung zulässig.
Quellen
Geschrieben von Jonas, Redaktion smarterklärt.de — er erklärt hier Begriffe und Zusammenhänge in einfacher Sprache.
