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Allgemein: Was ist eine Photovoltaik-Anlage und wie erzeugt sie Strom?

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Skizze mit Photovoltaik-Anlage und Stromnetz

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Photovoltaikstrom wird in einer Solaranlage erzeugt, die Sonnenstrahlung direkt über photovoltaische Zellen, den Solarzellen, in elektrische Energie umwandeln kann. Im Gegensatz zu Solarthermie-Anlagen benötigt die Photovoltaik-Anlage somit kein Zwischenmedium, wie das Erhitzen einer Wärmeflüssigkeit. Sie fängt dagegen in Ihren Solarzellen die elektromagnetischen Strahlen der Sonne, die sogenannten Photonen, direkt auf, die wiederum Elektronen in der Zelle in Bewegung setzen und somit einen Stromfluss initiieren.

Zur Abgrenzung: Der Unterschied zwischen Solaranlagen, Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen

Nicht jede Solaranlage erzeugt Strom: In den Medien stehen oft Photovoltaik-Anlagen im Vordergrund und werden oft mit dem Begriff Solaranlagen synonym verwendet. Dabei ist das Wort Solaranlage nur der Überbegriff für die drei verschiedenen Formen, die aus Sonnenstrahlen andere nutzbare Energieformen erzeugen kann. Hierzu zählen die (1) Photovoltaik-Anlage, (2) das solarthermische Kraftwerk und (3) die klassische Solarthermie-Anlage.

Photovoltaik-Anlagen

PV-Anlage mit monokristalline Solarzellen

Photovoltaik-Anlage mit monokristallinen Zellen

Am bekanntesten ist die Photovoltaik-Anlage. Sie besteht in der Regel aus siliziumbeschichteten Solarzellen und kann - wie in der Einleitung bereits erklärt - direkt aus den elektromagnetischen Strahlen der Sonne elektrischen Strom erzeugen. Sie benötigt somit kein Zwischenmedium, wie eine Wärmeflüssigkeit, und wird insbesondere zur dezentrale Stromerzeugung auf Hausdächern genutzt. Wie sich eine Photovoltaik-Anlage zusammensetzt und was Sie bei der Montage beachten sollten, erfahren Sie in diesem Artikel.

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Solarthermische Kraftwerke

Solarthermie-Turm als Beispiel

Solarthermie-Turm in Südspanien

Diese zweite Art der Solaranlagen kann ebenfalls Strom erzeugen, benötigt jedoch ein Zwischenmedium. Oft ist dies eine Wärmeflüssigkeit (z. B. Thermoöl), die so stark erhitzt wird, dass sie verdampft und in komprimierter Form eine Turbine mit Stromgenerator antreibt. Die Wärmeflüssigkeit wird durch die gezielte Bündelung der Sonnenstrahlen erhitzt. Zwei verschiedene Techniken stehen hier zur Verfügung: Entweder wird die Flüssigkeit durch Parabolspiegeln geleitet oder in einem Absorber an einem sogenannten Solarturm erhitzt. Während bei den Parabolspiegeln die Wölbung der Flächen das Sonnenlicht bündelt, werden beim Solarturm die Strahlen durch die Ausrichtung der einzelnen Spiegel um den Turm auf den Absorber konzentriert.

Aufgepasst: Sonnen- bzw. Solarkollektoren sind keine Solarzellen. Während Erstere in Solarthermie-Anlagen genutzt werden und Heizwasser erwärmen, bestehen Solarzellen in der Regel aus Silizium und werden in Photovoltaik-Anlagen eingebaut. Im Unterschied zu Solarkollektoren können sie Sonnenstrahlen direkt zu elektrischer Energie umwandeln.

Klassische solarthermische Anlagen

Solarthermische Anlagen auf dem Dach

Solarthermie-Anlagen zur Wasseraufbereitung

Eine dritte Form sind die klassischen Solarthermie-Anlagen, die auch in Österreich oft auf Hausdächern zu finden sind. Diese werden zur Warmwasseraufbereitung und/oder zur Erzeugung von Raumwärme genutzt. In Ihren Sonnenkollektoren verläuft die Wärmeflüssigkeit, die durch die Sonnen aufgehitzt wird und somit das Nutzwasser oder die Raumwärme im Hause erhitzt. Die Kollektoren bestehen aus einem Material, das die Sonnenstrahlen sehr gut absorbiert und leiten kann, wie zum Beispiel Kupfer. Zum Schutz ist dies abgedeckt durch Glas oder ähnliche transparente Materialien. Die klassischen solarthermischen Anlagen werden nicht zur Stromerzeugung genutzt.

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