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Strom und Wärme auf dem eigenen Dach erzeugen – geht das? Ja, mit einem innovativen Photovoltaik-Thermie-System (PVT) nutzen Sie Ihr Dach doppelt effizient. Denn jedes einzelne PVT-Modul liefert nicht nur Solarstrom, sondern auch Wärmeenergie für Ihr Zuhause.
Die Technologie kombiniert Photovoltaik zur Stromerzeugung mit Thermie zur Wärmegewinnung in einem einzigen Modul. So steigern Sie die Gesamteffizienz Ihrer Solaranlage deutlich – und das ganzjährig, selbst bei geringer Sonneneinstrahlung. Wir erklären Ihnen in diesem Ratgeber, wie das genau funktioniert und was Sie rund um das Thema Photovoltaik-Thermie wissen müssen.
Unser neues PVT-System
Was ist PVT?
PVT ist die Abkürzung für Photovoltaik-Thermie und beschreibt eine Technologie, mit der sowohl Strom als auch Wärme gewonnen werden kann. Sie vereint demnach Photovoltaik (PV), also die Stromerzeugung durch Sonnenlicht, mit Thermie, also die Wärmeerzeugung aus der Umgebungsluft. Bei PVT-Systemen wird die Wärme der durchströmenden Luft entzogen. Das Thermie-Modul funktioniert dabei wie ein Wärmetauscher.
Da die Dachfläche mit PVT-Systemen wie dem Triple Solar PVT System doppelt genutzt werden kann, gelten sie als besonders umweltfreundliche und nachhaltige Lösungen. Man spricht hier auch von einer Hybridtechnologie. Aus diesem Grund spielt Photovoltaik-Thermie eine Schlüsselrolle bei der Energiewende: Sie trägt durch die effiziente Nutzung von Dachflächen zur Reduktion von CO2-Emissionen bei.
Aufbau von PVT-Anlagen
Kernstück der PVT-Anlage ist ein PVT-Modul. Es besteht einerseits aus einer Photovoltaik-Oberfläche, die Sonnenlicht in Strom umwandelt. Gleichzeitig wird die Rückseite thermisch genutzt und kann Wärme aufnehmen: Sie ist mit Kupferrohren und Aluminiumlamellen ausgestattet, durch die eine Flüssigkeit zirkuliert. Diese Flüssigkeit nimmt die Umgebungswärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe. Die erzeugte Wärme kann dann für die Warmwasserbereitung oder zur Wärmegewinnung für die Heizung verwendet werden. Positiver Nebeneffekt: Die Kühlung der PV-Zellen durch die thermische Rückseite erhöht deren Effizienz – besonders an heißen Tagen.
Die Module werden wie klassische PV-Elemente auf dem Dach montiert – flach oder geneigt, je nach Dachtyp. Die gewonnene Wärmeenergie wird über ein geschlossenes Kreislaufsystem zur Wärmepumpe im Gebäude geleitet. Diese hebt das Temperaturniveau an und stellt die Wärme für Heizung und Warmwasser bereit. Ein PVT-System muss daher immer mit einer Wärmepumpe kombiniert werden.
Wie funktioniert PVT nun genau?
Auf der Vorderseite der PVT-Module befinden sich Solarzellen. Diese wandeln das Sonnenlicht wie auch bei gewöhnlichen PV-Anlagen in elektrischen Strom um. Dieser Strom kann dann direkt im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.
Die Besonderheit von PVT-Modulen befindet sich auf der Rückseite: Hier leiten Wärmetauscher (beispielsweise eine Kupferleitung mit Kühlmittel) die Wärme aus der Umgebungsluft und dem Modul ab – und zwar Tag und Nacht, bei Sonnenschein oder bewölktem Himmel. Die Wärme wird dann dem Heizkreislauf zugeführt. Mit der PVT-Wärmepumpe lässt sich die Wärme so effizient sowohl zum Heizen als auch zur Warmwasserbereitung (etwa durch einen Boiler) nutzen.
Vorteile und Nachteile von PVT-Modulen
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Förderfähig: (mit Wärmepumpe) | Kosten: Relativ hohe Anschaffungskosten für die PVT-Module (vergleichbar mit den Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und PV-Anlage) |
| Doppelte Energiegewinnung: Kombiniert Photovoltaik und Luftwärmekollektor in einem PVT-Wärmepumpensystem, um sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen | |
| Platzsparende Installation: Ideal für kleine Heizungsräume und Dachzentralen | |
| Kein Außengerät: Geräuschloser Betrieb auf dem Dach | |
| Hohe Energieeffizienz: Bessere Leistung der PV-Module durch Kühlungseffekt und somit niedrigere Heizkosten | |
| Wartungsarm: Gerade für die PV-Module fällt kaum Wartungsaufwand an |
Anwendung und Einsatzmöglichkeiten
Generell sind PVT-Systeme für fast alle Wohngebäude wie Einfamilienhäuser und Doppelhaushälften geeignet. Gerade da, wo der Platz knapp ist, machen sie allerdings besonders viel Sinn, beispielsweise für Reihenhäuser und/oder in dicht besiedelten Wohngebieten.
Auch für Gewerbe, Schwimmbäder, Institutionen, Hotels und Senioreneinrichtungen sind sie besonders gut geeignet. Selbst für die Landwirtschaft kann PVT genutzt werden, beispielsweise in Gewächshäusern und landwirtschaftlichen Betrieben.
Kosten und Fördermöglichkeiten von PVT-Modulen
Der Preis für eine PVT-Anlage hängt stark von der Anzahl an Modulen oder Kollektoren ab. Diese sind durchschnittlich teurer als reine PV- oder Solarthermiemodule.
Investitionskosten für die Wärmepumpe und das entsprechende Zubehör sowie für den Einbau und die Montage müssen noch hinzugerechnet werden.
Wer ohnehin eine Heizungsmodernisierung mit Wärmepumpe plant, kann für sein Vorhaben in Kombination mit PVT-Modulen staatliche Förderungen in Anspruch nehmen. Denn PVT-Anlagen sind kombinierte Thermie- und PV-Anlagen und somit förderfähig.
Fazit zu PVT-Modulen
PVT-Module sind eine innovative, effiziente Lösung für eine nachhaltige Strom- und Wärmeerzeugung. Dank der Kombination aus Photovoltaik und Thermie kann die verfügbare Dachfläche doppelt genutzt werden – das ist gerade in Bereichen mit begrenztem Platzangebot von Vorteil. PVT-Anlagen tragen nicht nur zur Reduktion von CO2-Emissionen bei, sondern ermöglichen auch einen hohen Grad der Eigenautarkie sowie Kosteneinsparungen für Haushalte und Unternehmen.
Die Technologie der PVT-Module wird kontinuierlich weiterentwickelt. Hinzu kommt ein zunehmendes Angebot an Fördermöglichkeiten. All das macht PVT-Anlagen zu einer zukunftsfähigen Lösung, mit der die Energiewende vorangetrieben und eine nachhaltige Energieversorgung gesichert werden kann.
Häufige Fragen zu PVT und PVT-Modulen
- Wie viele PVT-Module benötigt man für eine ausreichende Energieversorgung?
Wie viele PVT-Module für eine ausreichende Energieversorgung nötig sind, hängt ganz vom jeweiligen Energiebedarf des Haushalts ab. Auch die verfügbare Dachfläche, die geografische Lage und der spezifische Bedarf an Strom und Wärme haben einen Einfluss. Ein durchschnittlicher Haushalt mit vier Personen benötigt etwa 15 bis 25 m² PVT-Module. Es ist unbedingt erforderlich, die genaue Berechnung von entsprechendem Fachpersonal durchführen zu lassen. Denn nur so kann die Anlage passend zur Heizlast ausgelegt und die optimale Anzahl der Module basierend auf den individuellen Gegebenheiten bestimmt werden.
- Kann PVT auch in bestehenden Gebäuden nachgerüstet werden?
Ja, PVT kann grundsätzlich auch in bestehenden Gebäuden nachgerüstet werden – vorausgesetzt die Dachfläche ist groß genug und die strukturellen Voraussetzungen sind gegeben. Oftmals muss bei der Nachrüstung eine Anpassung der Heiz- und Stromsysteme erfolgen, damit der erzeugte Strom mit maximaler Effizienz in Heizwärme umgewandelt werden kann. Auch die Integration zusätzlicher Komponenten wie Wärmespeicher oder eine passende Zuleitung kann notwendig sein.
In jedem Fall ist es erforderlich, eine Fachperson hinzuzuziehen und so die ideale Lösung für das jeweilige Gebäude zu finden. Das stellt die Rentabilität, die Effizienz und auch die Umsetzbarkeit der PVT-Anlage sicher. - Wer baut PVT-Module ein?
PVT-Module sollten nicht selbst installiert werden. Hier sollten ausschließlich Fachbetriebe oder PVT-Installateure beauftragt werden.