Das Potenzial hybrider PVT-Anlagen verspricht revolutionäre Energieeffizienz. Doch auch hier gibt es finanzielle und technische Hürden zu beachten.
Eine PVT-Anlage kombiniert die Vorteile von Photovoltaik und Solarthermie und stellt somit eine effiziente Lösung zur nachhaltigen Energiegewinnung dar. Das klingt zwar gut, Interessenten sollten jedoch auch die Nachteile kennen.
Was ist eine PVT-Anlage?
Eine PVT-Anlage (Photovoltaik-Thermie-Anlage) ist ein hybrides System, das sowohl elektrische Energie als auch Wärme aus Sonnenlicht erzeugt. Die Technik kombiniert demnach Photovoltaik-Module, die Sonnenlicht in Strom umwandeln, mit thermischen Kollektoren, die Wärme gewinnen. Durch diese Verbindung gilt die Gesamteffizienz bei einer PVT-Anlage als höher im Vergleich zu herkömmlichen Solaranlagen oder solarthermischen Anlage, die ausschließlich für die Warmwasserbereitung konzipiert sind.
Wie funktioniert eine PVT-Anlage?
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 stellen eine Kombination aus Photovoltaikmodul und Solarthermie-Kollektor dar. Die PV-Elemente auf der Kollektorenoberfläche 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 aufgenommene Wärme an eine Wärmeträger-Flüssigkeit im sogenannten Solarkreis ab, über den die Wärme zur weiteren Nutzung abtransportiert wird. Dadurch wird der PVT-Kollektor gekühlt. Das erbringt im Vergleich zu herkömmlichen PV-Modulen rund sechs Prozent höhere Stromerträge im Sommer.
Vorteile einer PVT-Anlage
Eine PVT-Anlage hat unter anderem folgende Vorteile:
• Doppelte Energiegewinnung
Strom und Wärme stammen aus einer einzigen Anlage.
• Höhere Effizienz
Nutzt die Sonnenenergie zweifach und steigert den Wirkungsgrad. Platzersparnis: Es wird weniger Fläche benötigt als bei separaten Systemen für Strom und Wärme.
• Längere Lebensdauer der Module
Die Kühlung der Photovoltaik-Module durch die thermischen Komponenten erhöht deren Lebensdauer.
• Kosteneinsparung: Reduziert die Investitions- und Betriebskosten im Vergleich zu getrennten Anlagen.
• Umweltfreundlichkeit
Trägt zur Reduktion von CO2-Emissionen bei.
Nachteile einer PVT-Anlage
Eine PVT-Anlage hat unter anderem folgende Nachteile:
• Hohe Anschaffungskosten
Aktuell gibt es noch keine Massenfertigung der Spezial-Kollektoren.
• Planungsaufwand Die Planung bedarf der Unterstützung durch einen Fachbetrieb und gegebenenfalls einen Energieberater.
• Geringere Effizienz
Wird die thermische Energie nicht abgeführt und die Kollektoren erhitzen sich, sinkt der Wirkungsgrad der PV-Anlage.
• Verkabelung und Rohrleitungen Die Module müssen sowohl mit dem Wechselrichter als auch dem Heizsystem verbunden werden.
Besondere Vorteile im Zusammenspiel mit Wärmepumpen
Die Wärmepumpe wird zukünftig eine zentrale Rolle bei der Versorgung von Wohngebäuden mit erneuerbaren Energien für die Heizung und Warmwasseraufbereitung spielen. Wo bisher aus technischen oder rechtlichen Gründen ihr Einsatz nicht möglich war, bietet die PVT-Anlage eine Lösung, 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 liefern die PV-Module im PVT-Kollektor einen Teil des Stroms, 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.
Fazit
Eine PVT-Anlage (Photovoltaik-Thermie-Anlage) kombiniert Photovoltaik-Module, die Sonnenlicht in Strom umwandeln, mit thermischen Kollektoren, die Wärme gewinnen. Diese hybride Lösung ermöglicht die gleichzeitige Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme und bietet dadurch eine höhere Gesamteffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Solaranlagen. Allerdings sind die Anschaffungskosten noch recht hoch. Zudem kann der Wirkungsgrad der PV-Anlage im Sommer sinken.
