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Solarenergie – für eine sinnvolle Strom- und Wärmeerzeugung im Privathaushalt
Sehnsüchtig werden in unseren Breiten nach dem Winter die ersten wärmenden Sonnenstrahlen erwartet. Die Kraft der Sonne ist von vielfältigem Nutzen für den Menschen und die Solarenergie ist eine faszinierende Quelle zur umweltfreundlichen und wirtschaftlichen Energiegewinnung. Mit Hilfe von Solarzellen kann auf dem Dach des eigenen Hauses, ohne Umweltbelastung durch Kohlendioxid, Sonnenlicht in Strom umgewandelt werden. Mit den steigenden Kosten für fossile Brennstoffe wird die nachhaltige Stromerzeugung durch erneuerbare Energien auch ökonomisch immer interessanter. Dazu tragen auch die mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verbundenen staatlichen Förderungen für Privathaushalte und Unternehmen bei.

Solaranlagen zur Stromerzeugung (Photovoltaik-Anlagen)
Solarstromanlagen (Photovoltaik) besitzen eine lange Lebensdauer und produzieren über 30 Jahre einen umweltschonenden Strom. Sie zählen zu den Zukunfts-Technologien. Als Photovoltaik wird die direkte Umwandlung von Strahlung (primär Sonnenenergie) in elektrische Energie bezeichnet. Zur positiven Ökobilanz trägt auch bei, dass die Bestandteile der Anlage (Glas, Aluminium und Silizium) recyclefähig sind. Außerdem ist die Stromproduktion geräuschlos, geruchlos und verursacht keinen Ausstoß von Schadstoffen. Während ihrer Laufzeit liefert die Photovoltaikanlage rund das sechs- bis fünfzehn-Fache an Energie, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Mit kontinuierlicher Weiterentwicklung einer umweltfreundlichen Produktion von Solarstromanlagen werden die Energierücklaufzeiten immer kürzer.

Solaranlagen zur Wärmeerzeugung (Solarthemie-Anlagen)
Eine weitere Nutzungsmöglichkeit der Solarenergie ist die Wärmeerzeugung mit Solarthermie-Anlagen. Die privaten Haushalte verantworten ca. dreißig Prozent des Energieverbrauchs, wobei der Hauptanteil die Heizung und die Wasseraufbereitung betrifft. Besonders bei Preissteigerungen der fossilen Energieträger stellt die Solarthermie eine wirtschaftliche Unterstützung der Brauchwassererwärmung (60 Prozent des Jahresenergiebedarfs) und des Heizungssystems dar. Besonders sinnvoll ist die Installation einer Solarthermie-Anlage bei einer Neueindeckung des Daches, bei der Erneuerung der Heizung sowie aufgrund des Klimaaspektes. Solaranlagen sollten bei einem Neubau gleich bei der Planung berücksichtigt werden.

Effiziente Kombination von Photovoltaik und thermischer Solaranlage

Die thermische Solaranlage nimmt Sonnenerergie auf, wandelt sie in Wärme um und leitet sie z.B. über ein Flüssigmedium in den Wärmeaustauscher, in dem sie gespeichert wird. In ihrer Lebenszeit erbringt die Solarthermische Anlage das Zehnfache an Energie, wie in ihre Herstellung investiert werden musste. Die am Markt üblichen thermischen Solaranlagen amortisieren sich nach etwa 4 Jahren (technische Amortisation) bei einer geschätzten Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren. Bei den Photovoltaik-Anlagen ist die Energiebilanz vergleichbar. Maximale Erträge für die Brauchwassererwärmung werden durch eine Ausrichtung nach Süden und eine 45 Grad Neigung der Solaranlage begünstigt. Wichtige Komponenten der Solarthermie-Anlage sind die etwas preisgünstigeren Flachröhren-Sonnenkollektoren sowie die Vakuumröhren-Kollektoren mit geringerem Platzbedarf. Der Wärmeaustauscher für das solar erhitzte Wasser kann auch nachträglich ohne Probleme in den vorhandenen Warmwasserspeicher eingebaut werden. Auch für eine Solarwärmeanlage ist ein staatlicher Investionszuschuss möglich. In der Regel wird mit einer weiteren Förderung honoriert, wenn Photovoltaik und Wärmepumpen das Haus auf Basis eines hohen Anteils an erneuerbarer Energie (Solarenergie) versorgen.

„Einspeisevergütung“ aufgrund des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG)
Der mittels Photovoltaik-Anlagen gewonnene Solarstrom kann in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden und die Hausbesitzer erhalten gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ein gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung. Der Gesetzgeber verpflichtet den Betreiber des Stromnetzes zur Abnahme des solar erzeugten Strom (auch von Privathaushalten) über 20 Jahre unter Entrichtung einer Einspeisevergütung. Zu beachten ist, dass die Fördermittelanträge in der Regel vor Beginn des Solar-Vorhabens gestellt werden. Als Startpunkt gilt z.B. die Vergabe eines verbindlichen Auftrages an ein Solartechnik-Unternehmen.

Die Photovoltaik-Anlage und ihre voraussichtliche Amortisationszeit
Der Ausbau der Photovoltaik in Deutschland kann als Erfolgsgeschichte bezeichnet werden, von der auch private Hausbesitzer profitieren. Wann sich eine Solarstromanlage amortisiert, hängt von einigen Faktoren ab. Dazu zählen der Preis der Solaranlage, die Leistung bzw. der Stromertrag der Anlage (abhängig von den Anlagenkomponenten und -ausrichtung), der Finanzierungsart (Eigen- oder Fremdkapital), den steuerlichen Aspekten sowie der gesetzlich festgelegten Einspeisungsvergütung. Auch die laufenden Betriebskosten (ca. 0,7 bis 0,8 Prozent der Investitionskosten) sollten berücksichtigt werden. Auf dieser Kalkulationsbasis ergibt sich für eine durchschnittliche Solaranlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses (bei gleichbleibenden und steigenden Preisen der fossilen Energiequellen) eine Amortisationszeit von 11 bis 18 Jahren (monetäre Amortisation). Dann erzeugt die Photovoltaikanlage Strom „gratis“ , der auch noch gemäß EEG vergütet wird.

Technologische Neuerungen im Bereich der Solarenergie

Die Entwicklung hocheffizienter Wärmespeicher wird es möglichen, dass der Wärme- und Kältebedarf von „Solar-Aktive-Gebäuden“ vollständig über Solarenergie gedeckt werden kann. Die Solarmodule werden so konstruiert, dass sie dem Wind kaum Angriffsfläche mehr bieten. Das Fraunhofer Institut entwickelt derzeit neue Konzepte für hocheffiziente n-Typ Solarzellen. Zahlreiche Solarmessen zeigen die neuesten Entwicklungen zur Nutzung der zukunftsorientierten Solarenergie.