Solarthermische- bzw. Photovoltaik Anlagen wandeln die Strahlungsenergie der Sonnen in eine andere, nutzbare, Energieform um.
Thermische Solaranlagen werden überwiegend im Bereich der Haustechnik eingesetzt und liefern Wärme für Brauch- und Heizwasser. Konventionelle Anlagen bestehen aus einem Kollektor, der über eine Absorptionsfläche die Energie des Sonnenlichts aufnimmt, in Wärme umwandelt, und auf ein Wärmeträgermedium abgibt. Ein Wärmespeicher gleicht Schwankungen der Sonneneinstrahlung aus, entkoppelt Angebot und Nachfrage und ermöglicht die Wärmenutzung nach Bedarf.
Ausführung/Aufnahmekomponenten:
Solarkollektoren stehen in unterschiedlichen Ausführungen zur Verfügung und können aufgrund des Wärmeträgermediums (Flüssigkeit oder Luft) sowie der Art der Strahlungsaufnahme untergeteilt werden. In Standardanwendungen finden Flüssigkeits-kollektoren wie Einfachabsorber, Flachkollektor, Vakuum-Flachkollektor, Vakuum-Röhrenkollektor oder Speicherkollektor Verwendung. Als Wärmeträgermedium werden vorranging Mischungen aus Wasser und Frostschutzmitteln eingesetzt.
+/- Das solare Strahlungsangebot ist saisonal gegenläufig zur Raumwärmenachfrage, Solarthermische Anlagen die auch im Winter den gesamten Heizwärmebedarf decken führen im Sommer zu Wärmeüberschüssen. Eine häufige und sinnvolle Anlagendimensionierung erreicht eine Volldeckung der Brauchwassererwärmung außerhalb der Heizperiode und wird im Winter mit einer Zusatzheizung kombiniert.
Wärmeverteilung / Wärmeabgabe:
Erwärmung des Brauchwassers (direkte Wärmenutzung bzw. verzögerte Nutzung unter Verwendung eines Wärmespeichers)
Unterstützung des Heizwärmebedarfs – Flächenheizung, Niedertemperaturradiatoren
Leistungsgrößen / Einsatzbereich:
Anlagengrößen für die Brauchwassererwärmung eines EFH: ca. 5 m² Kollektorfläche / 300 Liter Solartank
In Einzelfällen kommen Nahwärmesysteme zur Belieferung mehrerer Wärmeabnehmer zum Einsatz sowie thermische Solarkraftwerke die für die Solare Klimatisierung oder für die solarthermische Stromerzeugung genutzt werden.
Die photovoltaische Stromerzeugung ist eine weitere Form der Nutzung solarer Strahlungsenergie zur Versorgung von Inselnetzen oder zur netzgekoppelten Strombereitstellung.
Eine Photovoltaikanlage ist ein elektrisches Bauelement, dass Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie umwandelt. Die eigentliche Grundeinheit eines Solargenerators bildet das Solarmodul, es besteht aus einzelnen, miteinander verbundenen Photovoltaikzellen, Einbettungsmaterialien, Frontscheibe, Rückseitenabdeckung und elektrische Anschlusskabeln. Bei netzgekoppelten Anlagenlösungen haben Wechselrichter die Aufgabe den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom oder Drei-Phasen-Drehstrom umzuformen. Bei nicht netzgekoppelten Anlagen werden Speichersysteme (Batterien) und Laderegler zur optimalen Speicherbewirtschaftung benötigt.
Ausführung/Aufnahmekomponenten:
Um den Energiegewinn zu optimieren kommt der Ausrichtung der Moduloberflächen auf die Sonnen eine besondere Bedeutung zu. Bei starrer Aufständerung lässt sich ein maximaler Energiegewinn mit nach Süden ausgerichteten Modulen und einen Neigungswinkel von rund 30°zur Horizontalen erzielen. Eine dem aktuellen Sonnenstand nachgeführte Aufständerung bringt vor allem bei höher konzentrierten Anlagen zusätzliche Erträge.
Sonstige Komponenten wie, Sicherungen, Erdungen, Blitzschutz, Unter- und Überspannungsüberwachungsrelais garantieren den sicheren Betrieb der Photovoltaik Anlage.
Stromverteilung/Stromabgabe:
Inselsysteme sind nicht an ein übergeordnetes Versorgungssystem gekoppelt, Batterien und gegebenenfalls Hilfsgeneratoren sorgen für eine ununterbrochene Energieversorgung. Netzgekoppelte Anlagen nutzen das allgemeine Stromversorgungsnetz als Speicher bzw. Notstromstelle.
Leistungsgrößen/Einsatzbereich:
Dezentrale Systeme - Kleinanlagen (Leistungen von wenigen kW meist auf Hausdächern)
Photovoltaikkraftwerke (100 kW – mehrere MW)
