So nutzt man Sonnenenergie zur Energieversorgung

Wer auf erneuerbare Energien setzt, ist klar im Vorteil. Denn Sonne, Wind und Wasser sind unbegrenzt als Energiequelle verfügbar und ihre Nutzung ist schonend für die Umwelt. Nehmen wir beispielsweise die Sonnenenergie: Sie kann entweder in Strom oder in Wärme umgewandelt werden. Wir erklären wie die entsprechenden Anlagen funktionieren, für wen sie sich eignen und wie man die Effizienz noch steigern kann.

Wie sieht die Energieversorgung der Zukunft aus? Diese Frage müssen wir uns stellen, denn lange Zeit wurden fast ausschließlich endliche Rohstoffe wie Öl, Gas, Kohle oder Holz verwendet, um Energie zu gewinnen und beispielsweise Häuser mit Strom, Wärme und Warmwasser versorgen zu können. Doch wenn diese Rohstoffe zuneige gehen, stehen wir vor einem Problem. Außerdem sind Umweltbelastungen durch hohen CO₂-Ausstoß und der Klimawandel Dinge, die uns wachrütteln sollten. Um dem entgegenzuwirken, ist es äußerst sinnvoll, erneuerbare Energien zu nutzen.

Erneuerbare Energien – das sind Sonne, Wind und Wasser, also unbegrenzte Energielieferanten, die nahezu allen zugänglich gemacht werden können. Konzentrieren wir uns einmal auf die Sonnenenergie. Wie ergiebig die Sonne als Energiequelle ist, zeigen diese Zahlen: Pro Jahr liefert sie rund 3.000 Mal mehr Energie, als die Welt überhaupt verbraucht. Auch in Deutschland scheint die Sonne bis zu 1.900 Stunden im Jahr und das entspricht etwa 1.000 kWh pro Quadratmeter kostenloser Energie.

Die Investition in eine Photovoltaik- oder Solaranlage lohnt sich auf lange Sicht.

Mit Solarthermie Wärme fürs Eigenheim erzeugen

Es gibt zwei unterschiedliche Verfahren, um die zur Verfügung stehende Sonnenenergie zu nutzen. Die erste Möglichkeit ist Solarthermie. Dabei wird die Strahlungsenergie in Wärme umgewandelt. Für diesen Prozess sind Solarkollektoren nötig. Die gibt es in unterschiedlichen Bauweisen, und zwar als Flach- oder Röhrenkollektoren. Aber egal, wie sie konstruiert sind, sie dienen stets dazu, die Sonnenenergie einzufangen. Das macht sie zum Kernstück einer jeden Solarthermieanlage.

Die Wärme, die bei der Solarthermie erzeugt wird, kann einerseits zur Unterstützung der Heizung, andererseits zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Dank dieser Nutzung der Solarenergie senken sich die monatlichen Energiekosten. Die Immobilie erfährt außerdem eine Wertsteigerung.

Bei der Frage, ob das eigene Haus für eine Solaranlage geeignet ist, müssen einige Dinge beachtet werden. Ideal ist eine möglichst schattenfreie Dachfläche, die zwischen Südost und Südwest ausgerichtet ist und eine Neigung von 20˚ bis 60˚ hat. Aber auch Flachdächer eignen sich, und sogar eine Wandmontage ist möglich. Zur Orientierung: Für die Brauchwasser-Erwärmung einer Person ist etwa 1 Quadratmeter Kollektorfläche nötig – dann kann genug nutzbare Sonnenenergie eingefangen werden.

Eine vorwiegend sonnige Lage des Hauses ist wichtig für die Nutzung von Sonnenenergie.

Dank Photovoltaik wird die Sonnenstrahlung zu Strom

Das andere Verfahren zur Nutzung von Sonnenenergie ist Photovoltaik. Solche Anlagen wandeln die Strahlung der Sonne in elektrische Ströme um. Zunächst wird die Strahlung von Solarzellen aufgenommen, die gemeinsam ein Solarmodul bilden. Durch den sogenannten photoelektrischen Effekt wird dort der Strom produziert und für das Haus mittels Wechselrichter nutzbar gemacht. Denn der hat die Aufgabe, den niedrigvoltigen Gleichstrom in 230-Volt-Strom umzuwandeln.

Für die Nutzung des Stroms gibt es unterschiedliche Modelle. Zunächst kann er natürlich direkt verbraucht werden, was schon einmal den großen Vorteil hat, dass der Strom da genutzt wird, wo er produziert wurde und keine langen Wege vor sich hat. Der aus Sonnenenergie erzeugte Strom kann aber auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Wer das macht, erhält eine Einspeisevergütung. Eine weitere Möglichkeit ist es, den selbst produzierten Strom zu speichern, sodass man ihn zu einem späteren Zeitpunkt abrufen kann. Dafür ist ein Solarstromspeicher notwendig. Manche Wechselrichter haben einen solchen Speicher bereits integriert. Man kann die Stromspeicher aber auch nachrüsten.

Durch die Umrüstung auf Photovoltaik steigert man den Wert seiner Immobilie.

Was die Nutzung von Solarthermie oder Photovoltaik bringt

Die Vorteile einer Photovoltaikanlage sind denen einer Solarthermieanlage ähnlich. Denn auch hiermit kann man die monatlichen Energiekosten dank der Nutzung von kostenloser Sonnenenergie mindern. Mit beiden Anlagen trägt man dazu bei, die CO2-Belastung der Umwelt zu senken. Allerdings ist eine Photovoltaikanlage noch besser, um den Wert seiner Immobilie steigern und eine sichere Investition zu tätigen. Denn das Haus der Zukunft ist strombetrieben – am besten mit selbst produziertem, grünem Strom.

Es gibt übrigens noch eine andere Möglichkeit, Sonnenergie zu nutzen, wenn auch auf eine etwas andere Art und Weise als es bei Solarthermie und Photovoltaik der Fall ist. Denn sogenannte Sole-Wärmepumpen nutzen die in der Erde gespeicherte Sonnenergie. Um an diese heranzukommen, müssen Erdsonden gebohrt oder Erdkollektoren im Boden verlegt werden. Diese Wärme wird dann dazu verwendet, um das Haus zu heizen oder Warmwasser zur Verfügung zu haben.

Strom und Wärme aus Sonnenenergie mit System verwalten

Noch mehr Unabhängigkeit ist möglich, indem man seine Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe verbindet. So fließt der mittels Sonnenenergie selbst produzierte Strom direkt in die Wärmepumpe und treibt diese damit an. Für noch mehr Effizienz gibt es clevere Energiemanagement-Systeme, die den Stromverbrauch ermitteln und den Verbraucher oder die Wärmepumpe optimal einplanen, damit möglichst viel Strom aus Photovoltaik genutzt werden kann. Es ist also möglich, dass noch weitere strombetriebene Geräte im Haus mit dem grünen Strom vom eigenen Dach versorgt werden.