Um Sonnenenergie in andere Energieformen umzuwandeln werden Solaranlagen genutzt. Dabei lassen sich zwei Arten von Systemen unterscheiden: die thermische Solaranlage und die Photovoltaikanlage. Thermische Solaranlagen wandeln die Sonnenenergie in Wärmeenergie um, während Photovoltaikanlagen die Sonnenstrahlen in elektrischen Strom umwandeln.
Photovoltaik zur Stromgewinnung
Durch Solarzellen werden die Sonnenstrahlen von der Photovoltaikanlage direkt in elektrische Energie umgewandelt. Man unterscheidet dabei zwischen netzgekoppelten Photovoltaik Anlagen, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind, und Inselanlagen. Eine notwendige Komponente ist der Wechselrichter mit dem der Gleichstrom einer der Photovoltaik Anlage in Wechselstrom umgewandelt wird. Dieser erzeugte Strom kann dann selbst verbraucht oder eingespeist werden. Für beide Varianten gibt es eine Vergütung nach dem EEG, die jedoch unterschiedlich hoch ausfällt.
Am besten lassen sich Photovoltaikanlagen auf Dächern (bei Flachdächern müssen die Module aufgeständert werden) installieren. Eine Aufdachmontage ist bei allen Dacharten möglich – eine Ausrichtung nach Süden ist nicht zwingend notwendig.
Solarthermie zur Wärmegewinnung
Die sogenannte Solarthermie oder Solar-Heizung kommt in der Haustechnik zum Einsatz. Die mit ihr erzeugte Wärme kann zur Heizungsunterstützung genutzt werden (dadurch lassen sich die Heizkosten reduzieren) oder zur Erwärmung von Trinkwasser.
Kollektor, Wärmespeicher und der Solarkreislauf – das sind die drei Elemente aus denen eine thermische Solaranlage besteht. Der Sonnenkollektor nimmt auf dem Dach die Sonnenstrahlen auf und wandelt diese in Wärme um. Bei der Installation wird der Kollektor auf das Dach montiert bevor der Speicher im Keller aufgestellt wird. Wenn die erzeugte Wärme nicht vollständig verbraucht wird, wird sie im Solarwärmespeicher für eine spätere Nutzung gespeichert. Für den Transport der Wärme vom Kollektor zum Wärmespeicher ist der Solarkreislauf verantwortlich.
Das thermische Solarkraftwerk ist eine besondere Form der thermischen Solaranlage. Mit dem gleichen Wirkungsprinzip wird hier Wärmeenergie für die industrielle Nutzung gewonnen. Neben Wärme kann mit thermischen Solaranlagen auch Kälte erzeugt werden. Wenn der Kühlungsbedarf besonders hoch ist, ist auch die Sonneneinstrahlung am größten, dadurch arbeitet die Anlage besonders energieeffizient.