PVT-Anlage Vorteile und Funktionen: Ein Überblick
Letztes Update: 23. Juni 2024
Der Artikel beleuchtet die Vorteile und Funktionen von PVT-Anlagen. Sie erfahren, wie diese innovative Technologie sowohl Solarstrom als auch Wärmeenergie effizient kombiniert und damit einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leistet.
PVT – die große Unbekannte
Eine Photovoltaik-Anlage auf dem Hausdach kennt man. Sie erzeugt Strom aus Sonnenenergie. Die Solarthermie-Anlage ist schon weniger geläufig. Sie erzeugt Wärme aus Sonnenenergie. Und die PVT-Anlage? Die PVT, häufig auch als Hybridkollektor bezeichnet, ist noch relativ unbekannt. Sie kombiniert beide Techniken – eine Solarthermie-Anlage mit Photovoltaik-Modulen. Daher auch der Name PVT. Ob sich ihr Einsatz lohnt und welche besondere Rolle sie beim Betrieb von Wärmepumpen spielen kann, erklärt Energieexperte Stephan Herpertz von der Verbraucherzentrale NRW.
Wie funktioniert eine PVT-Anlage und was sind ihre Stärken?
Die PVT-Anlage funktioniert im Grunde wie jede andere Solaranlage. Kollektoren auf dem Dach wandeln die Sonnenstrahlen in nutzbare Energie um. Die Hybridkollektoren einer PVT-Anlage kann man sich dabei als Kombination eines Photovoltaikmoduls und eines Solarthermie-Kollektors vorstellen. Die PV-Elemente liegen an der Kollektorenoberfläche und fangen die Sonnenstrahlung ein. Der darunterliegende Solarthermie-Kollektor nutzt das Sonnenlicht, um Wärme bereitzustellen. Einige PVT-Kollektoren nutzen zusätzlich die Außenluft als zweite Wärmequelle. Sie geben die „aufgefangene“ Wärme an eine Wärmeträger-Flüssigkeit im sogenannten Solarkreis ab, über den die Wärme zur weiteren Nutzung abtransportiert wird. Dadurch wird der PVT-Kollektor gekühlt. Dies sorgt im Vergleich zu herkömmlichen PV-Modulen für rund sechs Prozent höhere Stromerträge im Sommer. Ein weiterer Vorteil: Beim Einsatz von PVT-Modulen entfällt die Nutzungskonkurrenz von solarer Strom- und Wärmeproduktion auf Dächern und Fassaden, da auf der derselben Fläche Strom- und Wärme gleichzeitig produziert werden kann.
Was ist das Besondere an PVT-Anlagen im Zusammenspiel mit Wärmepumpen?
Die Wärmepumpe wird zukünftig eine zentrale Rolle bei der Versorgung von Wohngebäuden mit erneuerbaren Energien für die Heizung und die Warmwasseraufbereitung spielen. Wo aber bisher aus technischen oder rechtlichen Gründen ihr Einsatz nicht möglich war, kann die PVT-Anlage eine Lösung sein, um dennoch eine Wärmepumpe zu betreiben. Beispielsweise bei Gebäuden mit zu kleinen Flächen im direkten Umfeld, zu geringen Abständen zu Nachbargebäuden sowie denkmalschutzrechtlichen Einschränkungen. Die Kollektoren der PVT-Anlage dienen einer Sole-Wasser-Wärmepumpe als Wärmequelle. Gleichzeitig können die PV-Module im PVT-Kollektor einen Teil des Stroms liefern, um die Wärmepumpe zu betreiben. So verbessern sich Effizienz und Stromverbrauch der Wärmepumpe. Ein weiterer Vorteil der Kombination von PVT-Kollektoren mit Wärmepumpen: Die Geräuschentwicklung ist im Vergleich zu typischen Luft-Wasser-Wärmepumpen oder Luft-Luft-Wärmepumpen sehr gering.
PVT-Anlage Vorteile und Funktionen
Die Vorteile einer PVT-Anlage sind vielfältig. Durch die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie wird die verfügbare Dachfläche optimal genutzt. Dies ist besonders in dicht besiedelten Gebieten oder bei Gebäuden mit begrenzter Dachfläche von Vorteil. Zudem erhöht die Kühlung der PV-Module durch den Solarthermie-Kollektor die Effizienz der Stromproduktion. Dies führt zu höheren Erträgen, insbesondere in den Sommermonaten. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, sowohl Strom als auch Wärme aus einer einzigen Anlage zu gewinnen. Dies reduziert die Installationskosten und den Wartungsaufwand im Vergleich zu separaten Systemen.
Effizienzsteigerung durch PVT-Anlagen
Ein wesentlicher Vorteil der PVT-Anlage ist die Effizienzsteigerung. Durch die Kühlung der PV-Module wird die Leistung der Photovoltaik erhöht. Dies führt zu einer besseren Ausnutzung der Sonnenenergie und somit zu höheren Erträgen. Die Wärme, die durch den Solarthermie-Kollektor gewonnen wird, kann direkt für die Heizung oder Warmwasserbereitung genutzt werden. Dies reduziert den Bedarf an fossilen Brennstoffen und trägt zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei.
Integration in bestehende Systeme
Ein weiterer Vorteil der PVT-Anlage ist die einfache Integration in bestehende Systeme. Die Anlage kann sowohl in Neubauten als auch in Bestandsgebäuden installiert werden. Durch die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie kann die PVT-Anlage in bestehende Heizsysteme integriert werden. Dies ermöglicht eine flexible Nutzung der gewonnenen Energie und trägt zur Reduzierung der Energiekosten bei.
Planung und Installation von PVT-Anlagen
Bei der Planung und Installation von PVT-Anlagen gibt es einige wichtige Aspekte zu beachten. Der Gesamtertrag von PVT-Kollektoren ist im Vergleich zu einem Solarthermie-Kollektor oder einem Photovoltaikmodul bezogen auf die Fläche größer. Entscheidend für den Flächenbedarf eines PVT-Kollektors ist die Heizleistung, die notwendig ist, um das Gebäude mit Wärme zu versorgen. Pro Kilowatt Heizleistung muss man etwa dreieinhalb bis viereinhalb Quadratmeter kalkulieren. Die Kosten für eine Kombination von PVT-Kollektoren und Wärmepumpen liegen deutlich über denen von Luft-Wasser-Wärmepumpen mit vergleichbarer Leistung, jedoch unterhalb der Kosten für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, die das Erdreich als Wärmequelle nutzt.
Fördermöglichkeiten für PVT-Anlagen
Grundsätzlich können PVT-Kollektoren durch die Bundesförderung Effiziente Gebäude (BEG) bezuschusst werden. Allerdings werden vorab die Kosten für die Anlagenteile, die der solaren Stromproduktion dienen, mit einem pauschalen Betrag von 1.500 Euro je Kilowatt Anlagenleistung abgezogen. Diese Förderkonditionen machen PVT-Kollektoren in Kombination mit Wärmepumpen besonders für Mehrfamilienhäuser interessant. Bei der Auswahl geeigneter Installationsbetriebe ist es darüber hinaus empfehlenswert, sich direkt an die Kollektoren-Hersteller zu wenden und nach geeigneten Betrieben zu fragen.
Zukunftsperspektiven von PVT-Anlagen
Die Zukunftsperspektiven von PVT-Anlagen sind vielversprechend. Durch die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie bieten sie eine effiziente und nachhaltige Lösung zur Energiegewinnung. Insbesondere im Zusammenspiel mit Wärmepumpen können PVT-Anlagen einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen leisten. Die stetige Weiterentwicklung der Technologie und die zunehmende Akzeptanz in der Bevölkerung werden dazu beitragen, dass PVT-Anlagen in Zukunft eine größere Rolle bei der Energieversorgung spielen werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PVT-Anlagen eine vielversprechende Technologie zur Kombination von Strom- und Wärmegewinnung darstellen. Durch die effiziente Nutzung der Sonnenenergie und die Möglichkeit der Integration in bestehende Systeme bieten sie zahlreiche Vorteile. Insbesondere im Zusammenspiel mit Wärmepumpen können PVT-Anlagen einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zur nachhaltigen Energieversorgung leisten.
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