Da erneuerbare Energien immer beliebter werden, werden die Begriffe Photovoltaik und Solarstromanlagen häufig synonym verwendet. Obwohl sich beide mit der Nutzung von Sonnenenergie befassen, gibt es einen wesentlichen Unterschied zwischen Photovoltaik und Solaranlage. In diesem Beitrag wird auf die Besonderheiten der beiden Konzepte eingegangen, damit du die Unterschiede verstehen und ihren einzigartigen Beitrag zur nachhaltigen Energieerzeugung besser einschätzen kannst.
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Was ist eigentlich Photovoltaik?
Unter Photovoltaik versteht man den Prozess der direkten Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität mit Hilfe von Halbleitermaterialien. Das Wort „Photovoltaik“ ist dabei von zwei griechischen Wörtern abgeleitet: „Photo“ steht für Licht und „Voltaik“ für Elektrizität. Photovoltaiksysteme bestehen aus Solarmodulen, die Photovoltaikzellen enthalten. Diese wandeln das Sonnenlicht in nutzbare Elektrizität um.
Wie genau das funktioniert? Die aus Halbleitermaterialien (in der Regel ist das Silizium) bestehenden Photovoltaikzellen beinhalten Elektronen, die beim Auftreffen von Sonnenlicht angeregt werden und dann elektrischen Strom erzeugen. Diese direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet.
Was steckt hinter einem Solarenergiesystem?
Solarstromsysteme umfassen im Vergleich zur Photovoltaik ein breiteres Spektrum an Technologien und Anwendungen. Im Prinzip handelt es sich bei der Photovoltaik um eine Untergruppe der Solarenergiesystemen. Solarenergiesysteme erfassen aber auch andere Methoden zur Nutzung der Sonnenenergie. Dazu gehören beispielsweise solarthermische Systeme, bei der die Wärmeenergie der Sonne dazu genutzt wird, Strom zu erzeugen oder Wasser zu erhitzen.
Solarenergiesysteme können aus verschiedenen Komponenten bestehen. Wir kennen z. B. ein Solarmodul Montagesystem, Wechselrichter, Batterien und Steuerungssysteme. Diese Systeme werden netzgekoppelt oder sind ganz netzunabhängig. Das kommt auf ihre Anwendung und die Nutzeranforderungen an. In bestimmten Fällen können Solarstromsysteme in Gebäude, Fahrzeuge oder sogar tragbare Geräte integriert werden, um saubere und erneuerbare Energie zu liefern.
Was macht den Unterschied zwischen Photovoltaik und Solaranlage aus?
Der wesentliche Unterschied zwischen Photovoltaik und Solaranlage liegt im Umfang und in der Funktionalität. Um Strom zu erzeugen, zu speichern und im letzten Schritt auch noch in das öffentliche Netz einzuspeisen, benötigst du weit mehr als eine Solaranlage.
Die Energieumwandlung
Bei der Photovoltaik geht es ausschließlich um die Umwandlung von Sonnenlicht in Strom durch den photovoltaischen Effekt. Dabei werden Halbleitermaterialien verwendet, um einen elektrischen Gleichstrom zu erzeugen. Im Vergleich dazu umfassen Solarstromsysteme ein breiteres Spektrum an Technologien. Hier gehört auch die Solarthermie, bei der Sonnenlicht in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Die Anwendung
Photovoltaikanlagen sind in erster Linie für die Stromerzeugung gedacht. Sie werden in großem Umfang in Privathaushalten, Gewerbebetrieben und bei Versorgungsunternehmen eingesetzt, um sauberen und nachhaltigen Strom zu erzeugen. Du kannst sie beispielsweise ganz praktisch mit einer Wärmepumpe koppeln und somit Strom zum Betrieben der Pumpe sparen! Solarenergiesysteme hingegen haben ein breiteres Anwendungsspektrum. Sie können zur Erwärmung von Wasser, zur Stromversorgung von Gebäuden, zur Stromversorgung von abgelegenen Orten und sogar zum Betrieb verschiedener industrieller Prozesse eingesetzt werden.
Technologische Komponenten
Photovoltaikanlagen bestehen in erster Linie aus Solarmodulen und zugehörigen Geräten wie Wechselrichtern, Ladereglern und Kabeln. Diese Komponenten sind speziell für die Umwandlung von Sonnenenergie in Strom ausgelegt. Solarenergiesysteme umfassen jedoch je nach der spezifischen Anwendung zusätzliche Komponenten. Dazu gehören bei solarthermischen Systemen zum Beispiel Kollektoren, Wärmetauscher und Speicher zur Nutzung und Speicherung von Wärmeenergie.
Energiespeicherung
Zwar können sowohl Photovoltaik- als auch Solarstromsysteme in Verbindung mit Energiespeichersystemen wie Batterien eingesetzt werden, doch ist das Konzept der Energiespeicherung enger mit Solarstromsystemen als Ganzes verbunden. Energiespeicher ermöglichen die Nutzung von Solarenergie in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung oder in der Nacht, wenn die Sonne nicht verfügbar ist. Diese Funktion ist besonders wichtig für netzunabhängige Anwendungen oder bei Stromausfällen.
Produziert die Photovoltaik-Anlage mehr Strom als der Haushalt gerade verbraucht, kann der der überschüssige Strom entweder in einer Batterie gespeichert oder – mit den nötigen zusätzlichen Komponenten – ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Man erhält dafür eine Vergütung vom Netzbetreiber. Benötigt der Haushalt mehr Strom als die Solaranlage gerade erzeugt oder in der hauseigenen Batterie vorhanden ist, wird der fehlende Strom stattdessen aus dem öffentlichen Netz bezogen.
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Fazit
Um das volle Potenzial der erneuerbaren Energieerzeugung auszuschöpfen, ist es wichtig, den Unterschied zwischen Photovoltaik und Solaranlage zu verstehen. Die Photovoltaik konzentriert sich hauptsächlich auf die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität durch den Einsatz von Halbleitermaterialien, während Solarstromsysteme ein breiteres Spektrum an Technologien umfassen. Hierzu gehören auch solarthermische Anwendungen. Beide Konzepte spielen eine wichtige Rolle bei der Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und bei der Abschwächung des Klimawandels, indem sie die Kraft der Sonne nutzbar machen.
Auf einem Weg in eine nachhaltige Zukunft hilft es uns, die Unterschiede zwischen Photovoltaik und Solaranlagen zu kennen. So können wir fundierte Entscheidungen über die besten Lösungen für erneuerbare Energien für verschiedene Anwendungen treffen.
