Photovoltaik und Solarthermie
Ein Vergleich der Technologien
Richard Köller M. Sc. Ingenieur · Zuletzt aktualisiert: 01.05.2025
Allgemein · 4 Min. Lesedauer
Richard Köller
Ingenieur, CTO
Richard ist Gründer und technischer Leiter der GSE und im Photovoltaik Bereich seit 2019 tätig.
Das Wichtigste in Kürze:
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Solarthermie – Wärme aus Sonnenenergie Hier erfährst du, wie Solarthermie die Sonnenstrahlung nutzt, um Wärme für Heizung und Warmwasser zu erzeugen.
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Photovoltaik – Strom aus Sonnenlicht Du lernst, wie Photovoltaikanlagen Sonnenlicht in Strom umwandeln und wie du diesen selbst nutzen oder ins Netz einspeisen kannst.
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Unterschiede in der Effizienz und dem Platzbedarf Hier bekommst du einen Überblick über die Effizienz der beiden Technologien und wie viel Platz sie jeweils benötigen.
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Kombination von Solarthermie und Photovoltaik Entdecke, wie die Kombination beider Systeme auf einem Dach sowohl Wärme als auch Strom liefert und was du bei der Installation beachten musst.
Photovoltaik und Solarthermie sind zwei Technologien, die Sonnenenergie zur Erzeugung von Energie nutzen, jedoch auf unterschiedliche Weise. Während Solarthermie zur Wärmegewinnung verwendet wird, erzeugt Photovoltaik Strom. Beide Systeme bieten nachhaltige Lösungen für die Energiegewinnung und tragen zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei.
Doch was unterscheidet sie, und welches System eignet sich besser für Ihr Zuhause?
Solarthermie
Wärme aus Sonnenenergie
Solarthermieanlagen wandeln Sonnenenergie in Wärme um, die entweder zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden kann. Diese Anlagen bestehen aus Kollektoren, durch die ein Wasser-Frostschutzgemisch fließt. Trifft Sonnenlicht auf die Kollektoren, erwärmt sich das Gemisch auf bis zu 95 Grad und wird an einen Pufferspeicher weitergeleitet. Dort wird die Wärme über einen Wärmetauscher an das Brauchwasser oder den Heizkreislauf abgegeben. Eine Solarthermieanlage kann zwischen 3.000 € und 12.000 € kosten, wobei kleinere Anlagen zur Brauchwassererwärmung zwischen 3.000 € und 5.000 € liegen. Solarthermie wird oft als günstiger Einstieg in die Nutzung erneuerbarer Energien betrachtet, da die Anschaffungskosten niedriger sind als bei Photovoltaikanlagen.
Ein wesentlicher Vorteil der Solarthermie ist, dass sie besonders im Sommer eine sehr hohe Effizienz bei der Brauchwassererwärmung bietet, und so den Warmwasserbedarf fast vollständig decken kann. Die Heizkostenersparnis im Winter hingegen ist vergleichsweise gering, da Solarthermieanlagen in dieser Jahreszeit nicht ausreichend Wärme liefern können, um den gesamten Heizbedarf zu decken. In der Praxis wird die Solarthermie daher oft in Kombination mit anderen Heizsystemen wie Wärmepumpen oder Gasheizungen eingesetzt.
Die Amortisation einer Solarthermieanlage erfolgt in der Regel nach etwa 15 bis 20 Jahren, abhängig von Faktoren wie dem eingesparten Heiz- und Warmwasserbedarf sowie der lokalen Sonneneinstrahlung. Zwar können Solarthermieanlagen einen Teil des Heizwärmebedarfs decken, jedoch muss zusätzlich ein konventionelles Heizsystem (wie eine Gas- oder Ölheizung) genutzt werden, um die Lücke zu füllen. Dies bedeutet, dass die Einsparungen bei den Heizkosten im Vergleich zu einer Photovoltaikanlage geringer ausfallen und die Amortisationszeit länger sein kann. Dennoch sorgt die geringe Wartung und die lange Lebensdauer der Solarthermieanlagen (meist 20 bis 30 Jahre) dafür, dass sich die Investition über die Jahre hinweg lohnt.
Photovoltaik
Strom aus Sonnenenergie
Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenenergie in elektrischen Strom um, indem sie den photoelektrischen Effekt nutzen. Die Photovoltaikmodule bestehen aus Solarzellen, die bei Sonneneinstrahlung Elektronen anregen und Strom erzeugen. Dieser Strom kann für den Eigenverbrauch genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. In den letzten Jahren hat sich die Nutzung von Stromspeichern etabliert, um den eigenen Solarstrom zu speichern und auch in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung zu verwenden.
Die Anschaffungskosten für Photovoltaikanlagen sind deutlich höher als für Solarthermie und liegen zwischen 10.000 und 25.000 Euro. Jedoch können sich die Kosten nach 10 bis 15 Jahren durch die eingesparten Stromkosten amortisieren, und die Anlage kann bei einer Lebensdauer von über 30 Jahren weiterhin Strom erzeugen. Photovoltaikanlagen bieten den Vorteil der Unabhängigkeit von Strompreiserhöhungen und ermöglichen es, den Strombedarf fast vollständig selbst zu decken.
Effizienz und Platzbedarf
Ein kurzer Vergleich
Obwohl der Wirkungsgrad von Solarthermieanlagen mit etwa 50 % höher ist als der von Photovoltaikanlagen, die einen Wirkungsgrad von 15 bis 22 % erreichen, bietet die Photovoltaik eine deutlich vorteilhaftere Lösung, wenn es darum geht, Strom zu ersetzen. Strom ist in den meisten Haushalten und Unternehmen wesentlich teurer als Wärme, was Photovoltaikanlagen zu einer wirtschaftlicheren Option macht, insbesondere wenn es um die Reduzierung der Stromrechnung geht.
Solarthermieanlagen sind zweifelsohne effizienter, wenn es um die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme geht und benötigen auch weniger Platz. Jedoch ersetzt die Solarthermie in der Regel nur Wärme, die für Warmwasser oder Heizung genutzt wird, und nicht Strom. In vielen Regionen sind jedoch die Strompreise deutlich höher als die Kosten für Wärmeenergie, was bedeutet, dass der Ersatz von Strom durch Photovoltaikanlagen oft eine deutlich größere finanzielle Ersparnis mit sich bringt.
Photovoltaikanlagen, obwohl sie eine größere Dachfläche benötigen, erzeugen Strom, der direkt in den Haushalt oder Betrieb eingespeist werden kann. In einem typischen Haushalt ist der Strombedarf oft wesentlich höher als der Wärmebedarf, besonders bei Haushaltsgeräten, Beleuchtung und elektrischen Geräten. Der Stromverbrauch ist also in vielen Fällen die größere finanzielle Belastung, was den Einsatz von Photovoltaikanlagen zu einer lohnenden Investition macht, auch wenn der Wirkungsgrad geringer ist.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist, dass die Kosten für Strom in den letzten Jahren tendenziell gestiegen sind und voraussichtlich weiter steigen werden, während die Kosten für die Erzeugung von Wärme durch Solarthermieanlagen stabiler bleiben. Daher kann der Ersatz von teurem Strom durch selbst erzeugten Solarstrom durch Photovoltaikanlagen langfristig zu erheblichen Einsparungen führen.
Solarthermie und Photovoltaik
Eine tolle Kombination
Die Kombination von Solarthermie und Photovoltaik kann besonders vorteilhaft sein, wenn sowohl Wärme als auch Strom benötigt werden. In einem solchen Fall lassen sich beide Systeme auf demselben Dach installieren: Solarthermie liefert die benötigte Wärme, während Photovoltaik die Stromproduktion übernimmt. Diese Art der Installation nutzt den verfügbaren Platz besonders effizient, da sie gleichzeitig zwei verschiedene Energiebedarfe abdeckt.
Eine weitere Möglichkeit stellt der Einsatz von Hybridkollektoren dar, die Solarthermie und Photovoltaik in einem einzigen Modul vereinen. Obwohl diese Technologie vielversprechend erscheint, ist sie derzeit noch weniger effizient und deutlich teurer als die separate Nutzung der beiden Systeme. Aufgrund der hohen Anschaffungskosten und der aktuellen Effizienzprobleme sind Hybridkollektoren für die meisten Haushalte noch keine wirtschaftlich attraktive Lösung. Die Technologie entwickelt sich jedoch weiter, und in der Zukunft könnte sie eine kostengünstigere und leistungsstärkere Option darstellen.
Fazit
Solarthermie oder Photovoltaik?
Die Wahl zwischen Photovoltaik und Solarthermie hängt von Ihren individuellen Bedürfnissen und den Gegebenheiten vor Ort ab. Wenn Sie eine große Dachfläche haben und Stromkosten sparen möchten, ist eine Photovoltaikanlage die bessere Wahl. Für Haushalte mit begrenztem Dachraum, die vor allem Warmwasser benötigen, ist eine Solarthermieanlage sinnvoller. In einigen Fällen kann auch eine Kombination beider Systeme eine optimale Lösung darstellen.
Beide Systeme bieten langfristige Vorteile, sowohl in Bezug auf die Kostenersparnis als auch auf die Umwelt. Die Investition in eine Solaranlage kann sich über die Jahre hinweg bezahlt machen, und dank staatlicher Förderungen sind die Anschaffungskosten in vielen Fällen deutlich reduzierbar. Entscheiden Sie sich also für die für Sie passende Lösung, um die Vorteile der Solarenergie optimal zu nutzen.
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Vor Investitions- oder Entscheidungsmaßnahmen solltest du dich immer an qualifizierte Fachpersonen wenden.
Schritt für Schritt
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