PVT-Kollektoren kombinieren Photovoltaik und Solarthermie

Anwendungsgebiete von PVT-Kollektoren

Die Leistung von Photovoltaikmodulen nimmt mit steigenden Temperaturen ab. Ab rund 130 °C reduziert sich die Solarstromausbeute auf rund die Hälfte. Solarthermiekollektoren arbeiten dagegen gerade bei hohen Temperaturen besonders effizient. Ein besonders geeigneter Einsatz für photovoltaisch-thermische Kollektoren ergibt sich daher überall dort, wo im Sommer viel Wärme benötigt wird. Dies sind vielfach Schwimmbäder, Krankenhäuser, Hotels oder auch große Wohnhäuser. Wird Wärme jedoch nur in der Heizperiode benötigt, so kann sich der Vorteil von PVT-Kollektoren aber auch ins Gegenteil verkehren: Der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage sinkt deutlich.

PVT-Kollektoren und Wärmepumpen

Dieser Besonderheit kombinierter Photovoltaik-Solarthermie-Kollektoren muss daher unbedingt im Planungsprozess Rechnung getragen werden. Grundsätzlich muss daher berücksichtigt werden, dass einerseits der Photovoltaik-Ertrag steigt. Andererseits aber auch die Solarthermienutzung im Sommer so optimiert wird, dass Wärme effektiv erzeugt wird, diese jedoch nicht zu heiß wird, um Schäden am PV-Modul zu vermeiden. Im Ergebnis wird es daher auf einen Kompromiss zwischen beiden Erzeugungsarten hinauslaufen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Solarwärmequelle mit einer Wärmepumpe zu kombinieren bei der die Solarwärme die Erdwärmesonden im Sommer schneller regeneriert. So erhöht sich wiederum die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe und die Energieeffizienz des Gesamtsystems steigt.

PVT-Kollektoren zukünftig interessant

Aus rein wirtschaftlicher Sicht lohnen sich PVT-Kollektoren allerdings noch nicht. Forschungsbemühungen könnten dies jedoch zukünftig ändern. Dabei liegt der Fokus sowohl auf der Steigerung der Effizienz des Gesamtsystems als auch auf der Kostenreduktion der Photovoltaik-Solarwärme-Kollektoren im Herstellungsprozess. Gelingt dies, so sind PVT-Kollektoren auch als z. B. Solarfassade denkbar. So könnte die Fassade zur Solarwärme- als auch Solarstromproduktion genutzt werden. Und auch Dämmungsfunktionen könnten von den PVT-Kollektoren innerhalb der Fassade teilweise übernommen werden.