Photovoltaik und Solarthermie sind zwei Möglichkeiten, sich Solarenergie zunutze zu machen und so einen Beitrag zum Ausbau der erneuerbaren Energien zu leisen. Die Umwandlung von Sonnenenergie in Strom (Photovoltaik) oder in Wärme (Solarthermie) entlastet die Umwelt und den Geldbeutel. Neben dieser Gemeinsamkeit gibt es aber auch einige Unterschiede zwischen den Technologien, die sich durch spezifische Vorteile auszeichnen. Wer sich auch nach Abwägung dieser Vorteile nicht für eine Technologie entscheiden kann, für den ist eine PVT-Anlage (Photovoltaik-Thermie) vielleicht die beste Alternative.
Diese Anlage kombiniert Solarthermie und Photovoltaik, sodass sie die Solarenergie sowohl zur Strom- als auch zur Wärmegewinnung nutzt. Diese Hybrid-Technologie ist noch relativ neu, bietet aber die Möglichkeit, das volle Potenzial der Solarenergie auszunutzen.
Einfach erklärt, sind PVT-Module (auch Hybrid-Module genannt) übereinander gestapelte Photovoltaik- und Solarthermiemodule. Bei einem Hybridmodul (PV+Solar-Thermie) liegt das Photovoltaik-Modul oben und das Solarthermiemodul dahinter.
Die Sonnenstrahlen treffen auf das PV-Modul und die dabei entstehende Spannung wird im Wechselrichter zu Strom umgewandelt. Die Flüssigkeit in dem dahinter liegenden Solarthermie-Modul nimmt die Wärme auf und leitet diese in den Solarwärmespeicher, von dem aus sie für die Heizung oder die Warmwasseraufbereitung genutzt wird. Das Abführen der Wärme ist wichtig, damit das darüber liegende PV-Modul nicht zu heiß wird und an Wirkungsgrad verliert.
Grundsätzlich lassen sich zwei Arten von Hybridkollektoren unterscheiden: abgedeckte und unabgedeckte Kollektoren. Bei herkömmlichen PV-Modulen sollte sich möglichst keine Luft zwischen den Solarzellen und der Glasplatte, die zum Schutz vor Witterungseinflüssen angebracht ist, befinden. Denn diese könnte sich aufheizen und die Leistung der PV-Zellen beeinträchtigen. Auch bei unabgedeckten Kollektoren gibt es aus diesem Grund keine Luft zwischen Glasplatte und Solarzellen. Hier liegt der Schwerpunkt auf der Stromproduktion, wobei die Wärmeproduktion zum Beispiel durch eine zusätzliche Wärmepumpe unterstützt werden kann. Bei den abgedeckten Modulen gibt es dagegen von vorneherein eine Belüftung zwischen der Glasplatte und den Solarzellen und die hier entstehende Wärme wird gezielt von der Solarthermieanlage zur Weiterleitung genutzt.
Da PVT-Anlagen das ganze Jahr über Strom und Wärme erzeugen, eignen sie sich vor allem für Gebäude, die ganzjährig einen hohen Wärmebedarf haben. Das können öffentliche Gebäude wie Krankenhäuser oder Hotels sein, aber auch Ein- und Mehrfamilienhäuser, deren Wärmebedarf bei durchschnittlich 2000 kWh liegt.
Mit einem Saisonspeicher lässt sich die im Sommer erzeugte Wärme jedoch über längere Zeit speichern, sodass sie auch im Winter genutzt werden kann. Aufgrund der noch relativ hohen Anschaffungskosten der Speicher kommt es auf den Wärmebedarf an, ob sich die Investition finanziell lohnt.
Photovoltaik-Thermie-Anlagen lassen sich aber auch gut mit einer Wärmepumpe kombinieren. Dadurch muss die Wärmepumpe nicht so viel Wärme aus der Umgebung ziehen und der Stromverbrauch sinkt. Mehr zur PVT-Wärmepumpe
Im Vergleich zu einzelnen PV- und Solarthermie-Anlagen bieten PVT-Solarmodule einige Vorteile: Der offensichtlichste Vorteil ist die höhere Gesamteffizienz bei der Nutzung der Solarenergie, die durch die gleichzeitige Erzeugung von Solarstrom und Wärme entsteht. So kann eine einzelne Photovoltaik-Anlage etwa 20 % der Solarenergie in Strom umwandeln, als Solarthermie-PV-Hybrid-Anlage jedoch einen Wirkungsgrad von bis zu 80% erzielen.
Durch Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ist es auch möglich, eine Schwäche von PV-Modulen auszugleichen. Denn die Effizienz von Solarzellen ist im Sommer, wenn die Sonne viel und stark scheint, besonders hoch. Allerdings vertragen die Module selbst keine starke Hitze. Hybrid-Module transportieren die Hitze teilweise ab, um sie als Wärme im Haus zu nutzen und schonen gleichzeitig die PV-Module, deren Wirkungsgrad dadurch steigt. Praktischer Nebeneffekt: Durch die mit den Solarthermie-Modulen erzeugte Wärme schmilzt im Winter der Schnee auf den Photovoltaik-Modulen.
Die Kombination beider Technologien in einer Anlage hat zudem den Vorteil, dass sie weniger Platz in Anspruch nimmt als zwei separate Anlagen. Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ermöglichen die Nutzung von Photovoltaik und Solarthermie auch auf kleineren Flächen und können deshalb auch auf Dächern installiert werden, die für zwei separate Anlagen zu klein wären.
Auch bei den Investitionskosten sind die Hybrid-Anlagen im Vorteil: Zwar ist der PVT-Module Preis aktuell noch höher als der von herkömmlichen Solarzellen in einer einzelnen Photovoltaik- oder Solarthermie-Anlage. Doch im Vergleich zu dem Einzelkauf beider Anlagen (Photovoltaik und Solarthermie) sind PVT-Module schon jetzt günstiger.
Und schließlich ist hier auch die Optik zu nennen. Denn durch die Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ist das äußere Erscheinungsbild bei einer PVT-Anlage einheitlicher als bei zwei separaten Anlagen (Photovoltaik und Solarthermie).
Durch die Kombination zweier Technologien sind PVT-Module technisch komplexer als einzelne Photovoltaik-Module. Umso wichtiger für eine korrekte und sichere Funktionsweise ist eine professionelle Installation und Montage. Vertrauen Sie hier auf die Expertise und Erfahrung eines Fachbetriebs, um die sichere Inbetriebnahme und den fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten.
PVT-Anlagen sind noch relativ neu auf dem Markt und erst von einigen Anbietern erhältlich. Dementsprechend hoch sind derzeit noch die Preise. Setzt sich die Hybrid-Technologie jedoch weiterhin durch und kommen mehr Anbieter auf den Markt, wird der PVT-Module Preis schon bald sinken und die Anlagen damit noch attraktiver für Immobilienbesitzer.
Wer PVT-Module kaufen möchte, sollte wissen: Auch diese können staatlich gefördert werden. Zum einen sind - ähnlich wie bei der Solarthermie - Zuschüsse von bis zu 25 % der Kosten möglich, sofern sich diese auf mehr als 2.000 Euro belaufen. Wird eine Kombination mit einer Wärmepumpe installiert, um eine frühere Gas- oder Ölheizung zu ersetzen, sind sogar Förderungen von bis zu 40 % möglich.
