Wirkungsgrad Vergleich
Ist die Solaranlage erst einmal auf dem Dach angebracht, heißt es Füße hochlegen und die Sonne für sich arbeiten lassen.
Doch Photovoltaik - und Solarthermieanlagen haben einen unterschiedlichen Wirkungsgrad, d.h. sie wandeln unterschiedlich viel Energie aus der Sonnenstrahlung in Strom bzw. Wärme um.
Photovoltaik - Wie viel Sonne kommt auch in die Steckdose?
Handelsübliche Solarzellen aus polykristallinem Silizium wandeln etwa zwischen 15% und 20% der eingefallenen Sonnenstrahlung in Strom um. Nutzt man mehrschichtige Solarzellen, die ein größeres Spektrum des Sonnenlichts verwerten können, steigen nicht nur der Wirkungsgrad auf bis zu 40% (in Laborumgebung), sondern auch die Anschaffungskosten.
Auch die Außentemperatur hat Einfluss auf den Wirkungsgrad: zu hohe Temperaturen erhitzen die Solarzelle und senken gleichzeitig ihre Leistungsfähigkeit. Also gilt: Ist die Solarzelle kühl, steigt auch ihre Leistungsfähigkeit.
Die Solarzellen produzieren Gleichstrom. Bei der Einspeisung in das öffentliche Stromnetz muss dieser aber durch einen Wechselrichter erst in Wechselstrom umgewandelt werden. Hierbei geht auch Strom verloren, denn auch der Wechselrichter hat einen Wirkungsgrad. Der ist zwar mit über 95% recht hoch, deckt aber nicht die volle Energiemenge ab. Auch bei den Wechselrichter-Typen gibt es feine Unterschiede: Man unterscheidet grob zwischen trafolosen Geräten und solchen, bei denen ein Transformator die Trennung zwischen Gleich- und Wechselstrom übernimmt. Der Wirkungsgrad von trafolosen Geräten ist höher als bei anderen Wechselrichtern, jedoch muss die galvanische Trennung der Stromrichtungen durch ein anderes elektrisches Sicherheitskonzept gedeckt werden.
Solarthermie - Volle Sonnenpower
Solarthermieanlagen haben mit 40% bis zu 85% einen viel höheren Wirkungsgrad als Photovoltaikanlagen. Doch die Leistungsfähigkeit ist stark abhängig von der Außentemperatur und der Nutztemperatur des Wassers im Speicher.
Anders als bei Solarzellen steigt der Wirkungsgrad bei erhöhter Außentemperatur. Denn dann ist der Unterschied zwischen der Temperatur der Anlage und der Nutztemperatur des Brauchwassers am geringsten und es geht weniger Wärme verloren. Anders als bei der Photovoltaik-Anlage kann es allerdings passieren, dass die Solarthermie-Anlage keine Wärme erzeugt, obwohl die Sonne scheint. Nämlich dann, wenn der Wasserspeicher bereits vollständig aufgewärmt ist und die anfallende Wärme ungenutzt abgeleitet werden muss.
Weiterführende Informationen: www.biobay.de/expertenrat/unterschied-zwischen-solarthermie-und-fotovoltaik (30.02.2012)
