Definition thermischer Energie

Thermische Energie, auch als Wärmeenergie bekannt, bezieht sich auf die Energie, die innerhalb eines Systems existiert und aufgrund der Bewegung von dessen Partikeln entsteht. Im Kontext der Photovoltaik hat thermische Energie häufig einen direkten Bezug zur Solarenergie. Denn hier wird die Energie des Sonnenlichts genutzt, um Wärme zu erzeugen.

Vom Solarenergie zur thermischen Energie

Solarthermische Anlagen (auch als Solarkollektoren oder Solarthermen bezeichnet) sind speziell dafür ausgelegt, die Sonnenenergie in thermische Energie umzuwandeln. Sie absorbieren das Sonnenlicht und übertragen die dabei entstehende Wärme auf eine Flüssigkeit, die im Inneren des Systems zirkuliert. Die Wärmeenergie kann anschließend genutzt werden, um Wasser zu erwärmen oder in Verbindung mit einer Wärmepumpe, um Energie zu erzeugen.

Im Unterschied zur Solarthermie steht die Photovoltaik. Hierbei wird die Energie des Lichts (Photonen) genutzt, um direkt elektrische Energie zu erzeugen. Bei den beiden Verfahren handelt es sich um zwei unterschiedliche Ansätze zur Nutzung der Sonnenenergie.

Zusammenhang mit Photovoltaik

Obwohl Photovoltaikanlagen primär dazu dienen, elektrische Energie zu erzeugen, entsteht bei diesem Prozess auch Wärme. Dies ist auf die Art und Weise zurückzuführen, wie die Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt wird. Da Solarmodule niemals mit 100%iger Effizienz arbeiten, wird ein Teil der absorbierten Sonnenenergie in Form von Wärme abgegeben – diese wird als thermische Energie bezeichnet.

Es gibt verschiedene Ansätze, wie diese thermische Energie genutzt werden kann. Ein Beispiel sind Photovoltaik-Thermie-Hybridmodule, so genannte PVT-Module. Sie kombinieren Photovoltaik und Solarthermie in einem System und nutzen sowohl die Sonnenstrahlung zur Stromerzeugung als auch zur Wärmegewinnung.

Häufige Nutzung des Begriffs

Der Begriff „thermische Energie“ wird häufig genutzt, um die Auswirkungen der Temperatur auf die Effizienz und Leistung von Photovoltaikanlagen zu erklären. Mit steigender Temperatur nimmt nämlich deren Leistungsfähigkeit ab. Zudem wird der Begriff in Diskussionen um Energieeffizienz und die Verringerung von Energieverlusten verwendet.

Ein mögliches Anwendungsgebiet wäre:

• Erklärung und Analyse des thermischen Verhaltens von Photovoltaikanlagen.
• Planung und Optimierung von Photovoltaikanlagen unter Berücksichtigung der thermischen Energie.
• Bewertung des Energieverbrauchs und der Effizienz von Photovoltaikanlagen.