Photovoltaik + Infrarotheizung

Die perfekte Kombination für Umwelt und Geldbörse

Was ist Photovoltaik?

Der Begriff Photovoltaik lässt sich aus dem griechisches Wort φως (phos = Licht) und Volt (welche auf Elektrizität hinweist) herleiten. Die Sonne ist die Energiequelle von fast allen Prozessen, welche auf der Erde stattfinden. Aus diesem Grund ist es sinnvoll die Sonnenenergie auch für unseren Strombedarf zu benutzen. Der Prozess bei dem Sonnenlichtenergie, mit Hilfe von Geräten die auf Halbleitmaterialien aufgebaut sind, in Strom verwandelt wird nennt man Photovoltaik. In anderen Wörtern Photovoltaik (PV) ist die Umwandlung von Sonnenlichtenergie in elektrische Energie mittels einer Solarzelle.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Die Funktionsweise einer Solarzelle baut auf dem photovoltaischen (auch photoelektrischen) Effekt auf. Dieser beschreibt die Eigenschaft von einigen Materialien, Licht Photonen aufzunehmen und die Elektronen freizulassen. Das Einfangen von diesen freien Elektronen erzeugt einen elektrischen Strom, welcher als Elektrizität verwendet werden kann.

Was muss bei der Planung einer Solaranlage beachtet werden?

Bei der Planung einer Solaranlage müssen Fragen bezüglich der Auslegung und damit der Investitionskosten betrachtet werden. Der Ertrag einer Solaranlage und die Kosten für die Errichtung sind von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Zu beachten sind:

• Die standortbedingte Sonnenstrahlung in den unterschiedlichen Jahreszeiten.
• Wie viel Energie soll erzeugt werden? Abhängig von dem benötigten Energieanteil ist die Solaranlage auszulegen.
• Wie gut eignet sich der geplante Montageort: eignet sich das Dach? Wird die Fläche durch Schatten abgedeckt?

Eine Photovoltaikanlage braucht eine geeignete Fläche, auf der diese montiert, installiert und betrieben werden kann. Dächer sind dafür ein idealer Ort, da diese schon vorhanden sind und normalerweise nicht für andere Zwecke benutzt werden. Dabei ist zu beachten, um welchen Typ von Dach es sich handelt, welche bauphysikalischen Voraussetzungen gegeben sind und es gilt, die möglichen Vor- und Nachteile abzuwägen.

Kann man mit einer Photovoltaikanlage heizen?

Heizen mit Strom wird öfter in ein schlechtes Licht gerückt: die durch Kohle oder Atomkraftwerken hergestellte Energie ist eher umweltschädlich und relativ teuer. Eine Photovoltaikanlage gibt die Möglichkeit umweltfreundlichen Strom herzustellen. Mittels einer Solaranlage wird Strom erzeugt, das bedeutet das das Heizen mit einer Photovoltaikanlage möglich ist, indem eine elektrisch-betriebene Heizung sowie eine Infrarotheizung, Wärmepumpe oder ein Elektrostab als Stromverbraucher angewendet werden. Wenn Sie auf der Suche nach einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Heizalternative sind, so stellen Infrarotheizungen gekoppelt mit eine Solaranlage eine vielversprechende Möglichkeit dar.

Ist Photovoltaik dasselbe wie Solarthermie?

Heizen mit Lichtsonnenenergie war in der Vergangenheit ein Thema der Solarthermie. Jedoch ist Solarthermie nicht dasselbe wie Photovoltaik. Sonnenenergie kann auch direkt in Wärme umgewandelt werden. Anders als bei einer Photovoltaikanlage, wird durch Solarthermie direkt Wärme erzeugt und keine elektrische Energie. Diese Wärme wird zum Beispiel aus der Erhitzung von Wasser mittels Sonnenlichtes gewonnen. Eine Solarthermie-Anlage ist daher eine gute Variante zur Warmwasseraufbereitung. Darüber hinaus ist auch zu beachten, dass eine Solarthermie ein ganz anderes System als eine PV-Anlage benötigt. Bei tieferen Temperaturen verlieren die Kollektoren der Solarthermieanlage mehr Wärme, da diese mehr an die Umwelt abgeben.

Heizen mit einer Solaranlage im Winter

In Verbindung zu den Solarzellen werden bei einer PV – Anlage Stromspeicher verwendet. Diese werden mit dem überschüssigen Strom aufgeladen, um später (zum Beispiel am Abend, wenn es keine Sonnenstrahlung gibt) verwendet zu werden. Saisonale Speichermöglichkeit wird von vielen Stromanbietern angeboten, wobei sich der Anbieter um die Speicherung kümmert.

Im Winter kann eine Infrarotheizung als einer Art Stromspeicher benutzt werden: der überschüssige Strom wird in Wärme verwandelt. Der Vorteil liegt darin, dass auch wenn wenig Strom für die Heizung zur Verfügung steht, eine Infrarotheizung diese in Wärme umwandelt. Diese erzeugte Wärme wird durch Strahlung vor allem auf Bauteile im Raum übertragen („Aktivierung“) und dort gespeichert.

1. Smets, A. HM., Jäger, K., Onlindo, I., Van Swaaij, R. & Zeman, M. (2016). Solar Energy: The physics and engineering of photovoltaic conversion, technologies and systems, UIT Cambridge.
2. Boxwell, M. (2019). Solar Electricity Handbook 2019 Edition, Greenstream Publishing, Birmingham.
3. Ebook Ratgeber Photovoltaik
4. easyTherm & Fusion Solar - Digitale PV Lösung