Die staatliche Förderung von Solaranlagen hat dafür gesorgt, dass sich Hersteller dieser Anlagen seit Jahren über volle Auftragsbücher freuen können und heutzutage unzählige Hausdächer mit ebendiesen Anlagen verziert werden. Das so genannte Marktanreizprogramm der Bundesregierung sorgt zwar mancherorts angesichts der damit verbundenen hohen Kosten für Kopfschmerzen, kann jedoch aus ökologischer Sicht als einer von vielen Schritten hin zu einer Energiewende angesehen werden. In den meisten Fällen verdient man damit nicht gerade einen Schönheitspreis, hat jedoch einen Beitrag zu einem guten Gewissen geleistet.
Auf den Dächern wird die Kraft der Sonne zum einen mittels Photovoltaik-Anlagen zur Produktion von Strom verwendet (zum Eigenbedarf oder zur Einspeisung ins Stromnetz), zum anderen wird in Solarthermie-Anlagen Wärme für Warmwasser oder die Heizungsanlage gewonnen. Man könnte nun meinen, dass bei der Nutzung der Sonnenenergie mehr gleich mehr ist. Sprich: je mehr und je intensiver die Sonneneinstrahlung, desto mehr Strom wird auch von den Photovoltaik-Modulen erzeugt. Allerdings stimmt diese Annahme nicht, da ähnlich wie für viele andere Materialen auch für Solarzellen gilt, dass es eine maximale Temperatur gibt, welche beim Überschreiten zu einer Senkung des optimalen Wirkungsgrads führt, d.h. es wird dann weniger Strom produziert.
Naheliegend wäre es also, die beiden Techniken Photovoltaik und Solarthermie zu kombinieren und in eine einzige Anlage zu integrieren. Die „überhitzten“ Solarzellen könnten durch kaltes Wasser abgekühlt werden und somit weiterhin auf bestmöglichem Niveau Energie produzieren. Das Wasser wird dann in erwärmter Form wieder dem häuslichen Kreislauf zugeführt. Was zunächst simpel und plausibel klingt, stellt Ingenieure bei der Enwicklung einer serienreifen Anwendung jahrelang vor große Schwierigkeiten, sodass sich auf vielen Dächern sowohl Photovoltaik- als auch Solarthermie-Einheiten tummeln.
Mittlerweile sind allerdings integrierte Photovoltaik-/Solarthermie-Anlagen technisch möglich und werden sogar bereits in Serie produziert. Ermöglicht wird dies durch einen Kollektor, der Energie aus den verschiedenen Spektren des Sonnenlichts gewinnt: das sichtbare Lichtspektrum für die Photovoltaik sowie das Infrarotspektrum für die Solarthermie. Zusätzlich existiert ein Kühlsystem, dass die Aufheizung der Photovoltaik-Module stoppt.
Durch den Einsatz hybrider Systeme zur Vereinigung von Solarthermie und Photovoltaik werden von den Anbietern signifikante Effizienzsteigerungen bei der Nutzung der Kraft der Sonne versprochen. Von der Platzersparnis auf dem Hausdach mal ganz zu schweigen. 🙂