Solarplatten: Arten, Preise, Hersteller

Solarplatten fangen Sonnenenergie ein und erzeugen daraus Strom oder Wärme. Dabei unterscheidet man zwischen Photovoltaikplatten und Solarthermie-Platten. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die verschiedenen Arten von Solarplatten, wie sie funktionieren, was sie kosten und welche Hersteller es gibt.

Und auf diese Fragen geht der Artikel ein:

• Solarplatten: Strom vs. Wärme
• Verschiedene Arten von Solarplatten
• Aufbau von Solarplatten
• Wie funktionieren Solarplatten?
• Was kosten Solarplatten?
• Solarplatten-Hersteller
• Wie groß sind Solarplatten?
• Wie viele Solarplatten brauche ich?
• Wie lange halten Solarplatten?

Solarplatten: Strom vs. Wärme

Solarplatten unterteilen sich primär in zwei Kategorien: 

• Solarplatten zur Stromerzeugung (Photovoltaik)
• Solarplatten zur Wärmeerzeugung (Solarthermie)

Solarplatten für Strom wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um, welcher ferner im Haushalt verwendet oder gegen eine Vergütung ins öffentliche Netz eingespeist wird. Solarplatten zur Stromerzeugung bestehen aus mehreren Solarzellen, die aus kristallinem Silizium hergestellt werden.

Solarplatten für Wärme nutzen dagegen die thermische Energie des Sonnenlichts und wandeln sie in nutzbare Wärme um. Diese kann dann zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Solarplatten zur Wärmeerzeugung bestehen aus thermischen Kollektoren oder Vakuumröhren, durch die eine Wärme aufnehmende Flüssigkeit zirkuliert. 

Die Wahl der geeigneten Art von Solarplatten hängt von den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen des jeweiligen Haushalts ab. Dazu zählen zum Beispiel der Energiebedarf, die zur Verfügung stehende Dachfläche oder das Budget.

In unserer Tabelle bekommen Sie einen Überblick über die Unterschiede zwischen der beiden Solaranlagen:

Verschiedene Arten von Solarplatten

Es gibt drei verschiedenen Arten von Solarplatten zur Stromerzeugung: einerseits die zu kristallinen Solarzellen zählende monokristalline und polykristalline Solarplatten, andererseites Dünnschichtmodule, die aus amorphem Silizium hergestellt werden. 

Bei Solarthermie-Platten wird in erster Linie zwischen Röhrenkollektoren und Flachkollektoren unterschieden. 

Solarplatten für Strom

Die am weitesten verbreitete Art sind Solarplatten für Strom. Sie werden je nach Solarzellen-Typ unterteilt. 

Monokristalline Solarplatten

Monokristalline Solarplatten bestehen aus Solarzellen aus reinem einkristallinem Silizium. Dieses verleiht ihnen eine ebenmäßige Struktur sowie die dunkle bis schwarze Färbung. Monokristalline Solarplatten haben außerdem mit 24 % den höchsten Wirkungsgrad, was sie in den Premiumbereich einordnet. 

Polykristalline Solarplatten

Polykristalline Solarplatten bestehen aus Solarzellen, die aus mehreren Siliziumkristallen hergestellt werden. Diese machen die Oberflächenstruktur etwas uneben und sorgen für die charakteristische blaue Färbung. Die Verwendung mehrerer Kristalle in der Herstellung der Solarzellen ist zwar günstiger, die unebene Struktur reduziert jedoch die Leistung. Polykristalline Solarplatten gehören mit einem Wirkungsgrad von 14 bis 20 % deshalb zu den Mittelklasse-Modellen. 

Dünnschicht-Solarplatten

Dünnschicht-Solarplatten bestehen aus amorphem Silizium. Dieses wird auf eine Trägerschicht aus Kunststoff oder Glas aufgedruckt oder aufgedampft. Die Dünnschicht-Solarplatten sind deshalb extrem dünn und flexibel. Die Herstellung ist zudem einfacher als bei kristallinen Solarplatten. Der Wirkungsgrad mit rund 10 bis 15 % ist allerdings deutlich niedriger.

Solarplatten für Warmwasser

Auch Solarplatten für Warmwasser unterscheiden sich in Ihrer Bauart. 

Flachkollektoren

Flachkollektoren für Solarthermieanlagen bestehen aus einem flachen Kasten, der mit einem Absorber und einer transparenten Abdeckung ausgestattet ist. Der Absorber besteht aus Kupfer oder Aluminium und ist mit einer speziellen Beschichtung versehen, die die Wärme des Sonnenlichts aufnimmt. Diese Wärme wird an die Flüssigkeit im Inneren der Solarkollektoren abgegeben und anschließend mittels Wärmetauscher auf das Brauchwasser übertragen, um es zu erwärmen.

Der Wirkungsgrad von Flachkollektoren ist etwas niedriger als der von Röhrenkollektoren. Dafür sind sie aufgrund ihrer flachen Bauweise einfacher zu montieren und zu warten. Außerdem sind sie günstiger in der Anschaffung als Röhrenkollektoren.

Röhrenkollektoren

Röhrenkollektoren bestehen aus mehreren ineinander verschachtelten Vakuumröhren. Die Vakuumröhren sind mit einer Absorberbeschichtung versehen, die die Wärme der Sonnenenergie aufnimmt und diese an die zirkulierende Flüssigkeit im Inneren der Röhren abgibt. 

Die Effizienz von Röhrenkollektoren ist höher als der Flachkollektoren. Selbst bei schlechteren Lichtverhältnissen ist die Gewinnung von Wärme daher größer. Zudem sind die Solarkollektoren aufgrund ihrer Bauweise frostbeständiger und können deshalb auch in Regionen mit niedrigeren Temperaturen eingesetzt werden.

Wie sind Solarplatten aufgebaut? 

Solarplatten sind der Hauptbestandteil einer Solaranlage. Dies gilt sowohl für Photovoltaik- als auch Solarthermie-Platten. Der Aufbau unterscheidet sich jedoch stark, je nach Art und Nutzung. Wir beschränken uns deshalb bei PV-Modulen auf den Aufbau der üblichen kristallinen Module. Bei Solarthermie-Platten erklären wir den Aufbau für Flachkollektoren und Röhrenkollektoren.

Wie sind Solarplatten für Strom aufgebaut? 

Solarplatten für Strom bestehen aus Rahmen, Glasabdeckung, einer Kunststoffschicht, den Solarzellen, einer weiteren Kunststoffschicht, einer weiteren Abdeckung aus Glas oder Kunststoff und zu guter Letzt der Verkabelung.

Herkömmliche PV-Module bestehen aus einer oberen Glasschicht aus ESG (Einscheiben-Sicherheits-Glas), das vor rapiden Temperaturschwankungen und Wettereinflüssen schützt. Die darunter sitzende Kunststoffschicht besteht zumeist aus EVA (Ethylenvinylacetat) und verdichtet die Schicht mit den Solarzellen, damit keine Feuchtigkeit eindringt. In der Mitte befinden sich die kristallinen Zellen, die von unten mit einer weiteren Schicht aus EVA geschützt werden. Die letzte Schicht aus Kunststoff oder Glas dient der Stabilität der Solarplatte. Ein Aluminiumrahmen hält alle Schichten zusammen.

Wie sind Solarplatten für Warmwasser aufgebaut? 

Solarthermie-Solarplatten sind ebenfalls in Schichten aufgebaut. Bei Röhrenkollektoren stellen den Hauptbestandteil die verbundenen Röhren dar. Sie sind von innen mit einer reflektierenden Schicht beschichtet, die dafür sorgt, dass die Sonneneinstrahlung optimal absorbiert wird. Jede Röhre enthält eine weitere Vakuumglassröhre. In dieser befindet sich ein Rohr, welches u-förmig wie ein Heizstab geformt ist und die solare Absorberflüssigkeit enthält. Direkt darunter liegt ein beschichtetes Absorberblech zur Wärmeaufnahme. 

Die einzelnen Röhren sind im Kollektorrahmen durch ein Rohrsystem miteinander verbunden, welches die Wärme aus dem Kollektor zum Warmwasserspeicher leitet. Der Rahmen ist gut gedämmt, damit kein Wärmeverlust entsteht. 

Flachkollektoren sind ebenfalls in Schichten aufgebaut. Oben befindet sich ein stabiles Solarglas, durch das die Sonnenstrahlen auf das darunter liegende Absorberblech fallen. Darunter liegt ein schlangenförmiges Rohrsystem mit Solarflüssigkeit, wie bei einer Fußbodenheizung, welches die Wärme aufnimmt. Von unten ist der Flachkollektor gedämmt, damit kein Wärmeverlust entsteht. Abgeleitet wird die Wärme durch ein Rohr im Rahmen. 

Wie funktionieren Solarplatten?

Die Funktionsweise von Solarplatten durch Sonnenenergie ist einfach erklärt. Trifft Sonnenlicht auf Solarzellen, bewegen sich die Elektronen in diesen und es entsteht Gleichstrom. Dieser wird im Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt. Bei Solarthermie-Platten erwärmen die Sonnenstrahlen die Flüssigkeit in den Platten, die auf diese Weise als Wärme abgeführt werden kann.

Wie funktionieren Solarplatten für Strom?

Für die Stromproduktion sind allein die Solarzellen in den Solarmodulen verantwortlich. Wenn Sonnenstrahlen auf die Photovoltaik-Platte fallen, setzen die Photonen des Sonnenlichts die Elektronen in den Solarzellen in Bewegung. Diese bewegen sich in Form von Gleichstrom durch die Verkabelung. Der Gleichstrom wird in den Wechselrichter geleitet und dieser wandelt ihn in nutzbaren Wechselstrom um. Vom Wechselrichter läuft der umgewandelte Strom zum Stromzähler und schließlich zum Verbrauchen ins Hausstromnetz oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz.

Wie funktionieren Solarplatten für Warmwasser?

Solarkollektoren funktionieren ähnlich. Statt der Solarzellen haben sie allerdings Röhren, die ein spezielles Wasser-Glykol-Gemisch enthalten. Treffen Sonnenstrahlen auf die Röhren, erwärmt sich die Flüssigkeit durch die Infrarotstrahlung. Die warme Flüssigkeit wird anschließend in einen Speicher abgeführt und erwärmt das Wasser in diesem mittels Wärmetauscher. Danach fließt sie, nun wieder abgekühlt, zurück zur Solarplatte. Der Speicher hält das Wasser Stunden lang warm und verteilt es mit einer Pumpe im Haus. Unverbrauchte Energie kann, anders als bei Photovoltaik, leider nicht eingespeist werden.

Was kosten Solarplatten?

Die Kosten für Solarplatten für Strom liegen zwischen 150 und 200 €. Der Preis hängt dabei von der Leistung und Qualität der Module ab. Die Preisspanne für Solarplatten für Solarthermie ist größer und liegt zwischen 375 und 750 € pro Quadratmeter. Bei beiden sind bereits die Kosten für Transport enthalten.

-> Erfahren Sie mehr: Solarplatten - alle Kosten & Preise im Überblick

Was kosten Solarplatten für Strom?

Die Kosten für Solarplatten liegen bei herkömmlichen 300-Watt-Solarplatten zwischen 120 und 340 €. Der genaue Preis hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Art der Solarzellen und deren Leistung. Bei Preisvergleichen werden die Kosten in der Regel in Euro pro Kilowattpeak (kWp) oder in Cent pro Wattpeak (Wp) und nicht pro Platte angegeben. Die Preisunterschiede können, je nach Hersteller, erheblich sein.

Bedenken Sie, dass die Leistung der PV-Module unterschiedlich hoch ist. Eine monokristalline Solarplatte kostet mehr als eine Dünnschicht-Solarplatte, erzeugt dafür aber fast die doppelte Menge an Solarstrom. Sie benötigen also mehr Dünnschichtmodule, um den gleichen Stromertrag zu produzieren. 

Was kosten Solarplatten für Warmwasser?

Bei Solarplatten für Warmwasser bewegen sich die Kosten zwischen 375 und 750 € pro Quadratmeter. Dabei kann eine Fläche von fünf Quadratmetern den Warmwasserverbrauch eines Haushaltes bereits decken. Die gesamten Anschaffungskosten der Anlage betragen 4.000 und 6.000 €. Die Solarplatten kosten dabei knapp 1.000 bis 2.500 €.

Wollen Sie noch darüber hinaus die Wärme zum Heizen nutzen, brauchen Sie mindestens die doppelte Anzahl an Solarplatten. Die Gesamtkosten der Solarthermieanlage liegen dann im Durchschnitt zwischen 8.000 und 10.000 €.

Solarplatten-Hersteller

In Deutschland gibt es eine Vielzahl an Herstellern, sowohl für Solarplatten für eine PV-Anlage als auch für Solarkollektoren für eine Solarthermieanlage. 

Welche Hersteller für PV-Solarplatten gibt es? 

Die bekanntesten Hersteller der Solarplatten auf dem deutschen Markt sind:

Welche Hersteller für Warmwasser-Solarplatten gibt es? 

Die bekanntesten Hersteller für Solarkollektoren auf dem deutschen Markt:

Wie groß sind Solarplattten?

Die Größe von Solarplatten variiert je nach Leistung und Einsatzzweck. Typischerweise haben Solarplatten für eine PV-Anlage eine Größe von 1,6 bis 2 Quadratmetern pro Platte. Dafür werden meist 60 einzelne Solarzellen mit einer Größe von 156 mm × 156 mm verbaut. 

Die Größen von Solarplatten für Solarthermie hängen ebenfalls von der Leistung, dem Hersteller, der Art und dem Einsatzzweck ab. Solarkollektoren haben deshalb im Durchschnitt eine Größe von 2 bis 2,6 Quadratmetern auf privaten Dächern. 

Wie viele Solarplatten brauche ich?

Wie viel Photovoltaik Sie brauchen, hängt von Ihrem Nutzverhalten ab. Ein durchschnittliches 4-Personen-Haushalt benötigt etwa 4.500 kWh Strom im Jahr. Photovoltaikanlagen in Deutschland erzielen rund 1.000 kWh Strom pro kWp PV-Leistung. Es wird deshalb eine 5-kWp-PV-Anlage benötigt. Herkömmliche Solarplatten haben eine Leistung von 260 bis 340 Wp. Insgesamt werden folglich 16 bis 20 Solarplatten benötigt. 

Um den Eigenbedarf auch an Tagen mit geringer Sonneneinstrahlung wie im Winter oder bei Bewölkung zu decken, kann ein Stromspeicher installiert werden. Ein Stromspeicher kann den überschüssigen Ökostrom aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. 

Wie lange halten Solarplatten?

Solarplatten für Strom halten zuverlässig etwa 30 bis 40 Jahre, wenn sie aus kristallinen Solarzellen bestehen. Dünnschicht-Solarplatten haben eine kürzere Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren. Solarplatten für Warmwasser halten mindestens 25 Jahre. Bei guter Pflege und regelmäßiger Wartung sind aber auch 30 Jahre oder mehr drin.

Fazit 

Solarplatten wandeln Sonnenenergie in Strom oder Wärme um. Dabei gibt es zwei Arten von Solarplatten: Photovoltaikplatten, die Sonnenlicht direkt in Solarstrom umwandeln, und Solarthermie-Platten, die Sonnenlicht in Wärme umwandeln. Die Wahl der geeigneten Art von Solarplatten hängt von den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen Ihres Haushalts ab. 

Unabhängig davon, für welche Solarplatten Sie sich entscheiden: Eine korrekte und fachkundig durchgeführte Installation ist die Grundvoraussetzung für eine funktionierende Photovoltaik.

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