PV- & PVT-Anlagen und Solarthermie-Anlagen

Die Sonne ist unsere grundlegende Energiequelle. Von ihr können wir sowohl das Licht wie auch die Wärme als Energiequelle nutzen. Energietechnisch nutzen wir Photovoltaik oder PV-Module, um Strom für uns zu produzieren oder Solarthermie-Module, um die Wärme der Sonne für uns zu nutzen.

Was ist der Unterschied zwischen PV- und PVT-Anlagen und Solarthermie-Anlagen?

Photovoltaik-Anlagen produzieren nur Strom und Solarthermie-Anlagen produzieren nur Wärme. Bei den Solarthermie-Anlagen müssen spezielle Kühlmittel verwendet werden, da die Temperatur in den Röhren bis zu 200°C steigen kann. Bei der Verwendung von Wasser würde der dann entstehende Wasserdampf sonst einen zu großen Druck aufbauen.

Photovolaik-Thermie (PVT) - Module verbinden die Vorteile der PV- und Solarthermie-Module.

PhotoVoltaik (PV)-Module wandeln mit Hilfe ihrer Solarzellen Sonnenenergie in Strom um. Bei diesem Prozess entsteht, besonders an sehr heißen Tagen, viel Wärme unter den Modulen. Diese Hitze dämpft besonders im Sommer die Leistungsfähigkeit der PV-Module. 3°C mehr Lufttemperatur senken die Leistung von PV-Modulen um ca. 1%, so dass oft nur 85-90% der maximalen Leistung erreicht werden.

Trotzdem der Wirkungsgrad der PV-Module im Sommer im Verhältnis zum Winter relativ gering ist, ist die Leistung reiner PV-Anlagen auf Grund der intensiveren Sonneneinstrahlung im Sommer dennoch um ein Vielfaches höher als im Winter.

PhotoVoltaik-Thermie (PVT)-Module sind Hybridmodule und vereinen die Vorteile der PV- und Solarthermie-Technologie in einem Modul. Sie machen sich die heiße Umgebungstemperatur in den PV-Modulen zunutze, kühlen das PV-Modul, welches dann besonders in der heißen Jahreszeit eine um ca. 10-15%-ig höhere Leistung hat.

Die Kühlung geschieht meist mit Kupferabsorbern, welche mit einem entsprechenden Kühlmittel gefüllt sind. Aber auch andere gute Lösungen sind schon auf dem Markt. In Kombination mit einer Wärmepumpe produzieren diese Hybridmodule so ganz nebenbei als Abfallprodukt Wärme – gleichzeitig mit der Produktion von Strom, der u. a. für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden kann.

Die durch die Kühlung der PV-Module gewonnene Wärme kann für die Warmwasserbereitung oder auch als Heizungsunterstützung genutzt werden. Besonders im Sommer könnte die Heizungsanlage in Verbindung mit Puffer- bzw. Wärmespeichern komplett ausgeschaltet bleiben.

Unbedingt notwendig sind entsprechende Speichermedien für Strom und Wärme. Kann die Wärme nicht (z. B. über eine Wärmepumpe) in einen Wärme- oder Pufferspeicher übertragen werden, kann das Kühlmittel die Wärme nicht mehr abgeben und keine neue Wärme mehr aufnehmen. Der Kühleffekt für die PVT-Module wäre gleich NULL. Um diesen NULL-Effekt zu vermeiden, muss für das jeweilige Projekt der individuelle Wärmespeicherbedarf ermittelt werden.

Mit z. B. einem Wärmeschichtenspeicher kann sogar die Wärme vom Sommer für den Winter gespeichert werden. Bei diesem kann die Größe je nach Platz und/oder Bedarf frei gewählt werden – ab 3.000 l bis zu 100.000 l und mehr Speichervolumen sind hier kein Problem. Da die Speicher erst vor Ort aufgebaut werden, passen sie durch jede Kellertür. Auch unterirdische Speicher (Erdspeicher) sind möglich.

PVT-Module haben nur einen Nachteil – sie sind teurer als herkömmliche PV-Module, haben aber mit der gleichzeitigen Strom- und Wärmeproduktion sowie der höheren Stromleistung im Sommer auch große Vorteile.

Wärmepumpen und PVT-Module sind durch die BAFA förderfähig, sofern sie dort gelistet sind. Wir stehen Ihnen gerne beratend zur Seite, um zu herauszufinden, welche Variante für Sie die beste Lösung ist, denn es sollte alles zueinander passen …

• auf der einen Seite der Bedarf an Strom und Wärme und
• auf der anderen Seite die Wahl und Anzahl der Module, die Größe der Wärmepumpe und der Speichersysteme, um das Optimum für Sie zu finden.

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