Photovoltaik - Infrarotheizung

Infrarotheizung in Kombination mit Photovoltaik

Mit Strom heizen kann Zweifel erzeugen. Heutzutage ist es wichtig neben den Kosten auch auf nachhaltige und umweltfreundliche Varianten zu achten. Eine vielversprechende Technologie in diesem Bereich ist Photovoltaik. Die Kosten einer Photovoltaikanlage werden immer niedriger und die Vorteile eindeutiger. Jedoch stellt die Kopplung dieser Technologie mit einer Infrarotheizung eine Heizungsalternative dar, die nicht nur ökologisch und ökonomisch ist, sondern auch ästhetisch ansprechend, gesund und angenehm. In diesem Artikel geben wir Ihnen alle Informationen, die Sie brauchen, um Photovoltaik, Infrarotheizungen und deren Kombination besser zu verstehen.

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 Investitionskosten betrachtet werden. Diese Kosten werden von unterschiedlichen Faktoren abhängig sein. Zu beachten ist:

 

  • Die Standort-bedingte Sonnenstrahlung in den unterschiedlichen Jahreszeiten.
  • Wie viel Energie brauche ich zu erzeugen? Abhängig von dem benötigten Energieanteil, werde ich eine größere Solaranlage brauchen.
  • Wie gut eignet sich mein geplanter Montage-Ort: eignet sich mein Dach? Wird die Fläche mit Schatten abgedeckt?

 

Eine Photovoltaikanlage braucht eine geeignete Fläche, auf die es gestellt werden kann. Dächer sind dafür ein idealer Ort, da diese schon vorhanden sind und normalerweise nicht für andere Zwecke benutzt werden. Dabei ist nur zu beachten um welchen Typ von Dach es sich handelt und die möglichen Vor- und Nachteile.

Art des Daches Vorteile Nachteile
Schrägdach
  • Hohe Einspeisevergütung.
  • Keine zusätzliche Flächenversiegelung.
  • Abhängigkeit von Dachneigung und Ausrichtung.
  • Statik muss geklärt werden.
Flachdach
  • Hohe Einspeisevergütung.
  • Freie Wahl von Neigung und Ausrichtung.
  • Schwierige Montage.
  • Statik muss geklärt werden.
Freiflächenanlage
  • Freie Wahl bei Neigung und Ausrichtung.
  • Großanlage sehr wirtschaftlich.
  • Niedrigere (bzw. keine) Einspeisevergütung.
  • Umfangreiche Genehmigungsverfahren.
  • Flächenversiegelung

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 bei einer umweltfreundlichen Variante 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.

Vorteile des Heizens mit Infrarotheizungen und Photovoltaik

 

Es ist eine umweltfreundliche Variante: Heizen mit einer elektrischen Heizung erzeugt nur Emissionen durch die Quelle der benützten Energie. Entscheidet sich man für eine Solaranlage, wird das Heizen mit Strom die umweltfreundlichste Variante.

Sonneneinstrahlung gibt es überall auf der Welt und es steht in großen Mengen zur Verfügung.

Photovoltaikanlagen können dezentral auf dem eigenen Dach installiert werden.

Geringere Anschaffungskosten als bei konventionellen Heizungen. Dazu kommen auch deutlich geringere Kosten der Montage.

Erhöhte Behaglichkeit einer Strahlungsheizung. Wie bei einem Kachelofen wird es kuschelig warm.

Keine Betriebskosten für Service und Wartung. Ein Leben lang sorgenfrei Heizen.

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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.

Quellenangabe

  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