PVT-Anlage: Platzsparende Energielösung mit doppeltem Output.

Erneuerbare Energien wie Wind, Sonne, Wasserkraft, Biomasse und Geothermie erzeugen Energie, ohne wesentliche Treibhausgase oder Schadstoffe zu emittieren. Angesichts der globalen Klimakrise und des Ziels, Berlin bis 2045 zu einer klimaneutralen Stadt zu machen, sind sie unabdingbar. Grüne Lösungen für Strom- und Wärmegewinnung sind daher in allen Bereichen gefragt – unter anderem auch in der Wohnungswirtschaft sowie in Industrie und Gewerbe.

Doch nicht immer lassen sich grüne Wärmekonzepte so einfach umsetzen. Gängige Luft-Wärmepumpen beispielsweise sind mitunter zu laut für eng bebaute, urbane Räume. Für Erdwärmepumpen ist dagegen oft nicht ausreichend Platz vorhanden, wenn der Boden bereits versiegelt ist. Insbesondere für Bestandsgebäude oder für dicht bebaute Gebiete kann PVT die Lösung für eine grüne und effiziente Energieversorgung sein.

PVT steht für Photovoltaik-Thermie. Die Technologie verbindet die Stromerzeugung mittels Photovoltaik-Anlagen mit der Wärmegewinnung durch Solarthermie-Anlagen. Daher werden die Module auch Hybridkollektoren genannt. PVT-Anlagen kombinieren also diese beiden Methoden der Energiegewinnung: Zusätzlich zum Strom erzeugen sie Heizwärme. So entsteht ein hocheffizientes Versorgungssystem, das auch noch klimafreundlich ist. Besonders in städtischen Gebieten oder bei Gebäuden mit wenig Dachfläche sind sie eine optimale Lösung, weil sie den Energieertrag pro Quadratmeter maximieren.

Einfach gesagt handelt es sich um eine Kombination aus Photovoltaik und Solarthermie, also werden sowohl Strom als auch Wärme in nur einer Anwendung erzeugt. Die PV-Module befinden sich dabei an der Vorderseite des Hybridkollektors, die Solarthermie-Elemente liegen auf der Rückseite. So stehen die Systeme auch nicht in Konkurrenz zueinander, sondern ergänzen sich perfekt.

Die Solarzellen auf der Vorderseite absorbieren von oben das Sonnenlicht. Ein Wechselrichter erzeugt daraus Strom, der direkt genutzt, oder in das öffentliche Netz eingespeist werden kann. Der thermische Absorber an der Rückseite des PVT-Moduls nimmt mit einer Flüssigkeit derweil sowohl die Wärme der PV-Module als auch die Umgebungswärme auf. Dafür ist ein Rohrregister angebracht, durch das ein Wärmeträger – etwa ein Sole-Wasser-Gemisch – strömt. Kombiniert man die PVT-Anlage auf dem Dach mit einer Wärmepumpe, lassen sich beispielsweise Wärme und Warmwasser für ein Wohngebäude zur Verfügung stellen – umweltfreundlich aus Sonnenenergie erzeugt.

Die Hybridkollektoren haben den Vorteil, dass sie einen Nebeneffekt bei Photovoltaikanlagen optimal ausnutzen: Solarzellen produzieren besonders effizient Strom, wenn die Sonne intensiv scheint. In der Regel wird eine Photovoltaik-Anlage bei Sonneneinstrahlung stark erhitzt, ohne dass diese Wärme genutzt wird. Hybridkollektoren können einen Teil dieser Hitze abtransportieren und im Haus nutzbar machen – etwa zum Beheizen von Räumen oder zum Aufheizen von Warmwasser. Photovoltaik-Thermie funktioniert dabei sowohl für Mehrfamilienhäuser als auch für Ladenflächen, Werkshallen, Bürogebäude und Schulen oder Kitas. Die Vorteile im Überblick:

• PVT-Anlagen erzeugen sowohl Strom als auch Wärme – gleichzeitig in nur einer Anlage.
• Die Dachflächen von Gewerbebetrieben oder Mehrfamilienhäusern werden durch PVT-Anlagen besonders effizient genutzt.
• Die Betriebskosten sind niedrig und die PVT-Anlage läuft geräuschlos.
• Eine PVT-Anlage hat eine deutlich höhere Effizienz als eine reine PV-Anlage.
• PVT-Anlagen lassen sich mit umweltfreundlichen Wärmepumpen zu einer grünen Energielösung kombinieren.

Eine Photovoltaik-Thermie-Anlage lohnt sich vor allem dort, wo sowohl Strom als auch Wärme benötigt und die Energieeffizienz maximiert werden soll. Insbesondere wenn nur wenig Platz für die Heiztechnik zur Verfügung steht, sind PVT-Anlagen auf einem unverschatteten Dach eine sinnvolle und nachhaltige Lösung – für ganz unterschiedliche Branchen:

• Wohnungswirtschaft: Eine PVT-Anlage steigert den Wert einer Immobilie durch eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung direkt vor Ort.
• Gewerbebetriebe: Mittels PVT-Anlagen können beispielsweise sowohl der Strom für Maschinen oder Beleuchtung als auch die Wärme für Heizung oder Prozesswärme erzeugt werden.
• Industrie: Energieintensive Betriebe, die kontinuierlich Strom und Wärme benötigen, können dank PVT-Anlagen industrielle Prozesse effizienter gestalten und gleichzeitig ihren CO₂-Ausstoß reduzieren.
• Öffentliche Einrichtungen: Auch Schulen, Krankenhäuser, Schwimmbäder oder Sporthallen profitieren von PVT-Anlagen, die sowohl Strom als auch Wärme produzieren. Ein Schwimmbad zum Beispiel kann die Wärme für das Beckenwasser nutzen und den Strom für Beleuchtung und Pumpen einsetzen.

Die momentan sehr üppigen Förderungen machen die Anschaffung einer PVT-Anlage noch attraktiver: Bis zu 35 Prozent der Kosten gibt die Bundesförderung für effiziente Gebäude dazu, wenn eine neue PVT-Anlage gebaut wird. Werden die Module mit Wärmepumpen kombiniert, die ein natürliches Kältemittel enthalten, sind es sogar bis zu 40 Prozent. Zur Förderung der PVT-Technik hat das Bundeswirtschaftsministerium außerdem die Initiative IntegraTE ins Leben gerufen.

Wir von GASAG Solution Plus installieren und betreiben bereits PVT-Anlagen als wichtigen Bestandteil einer klimafreundlichen Energieversorgung – sowohl im Bestand als auch bei Neubauten.

Generationenhaus Holländergarten: CO₂-neutrales Wohnen dank PVT und Wärmepumpen

Im Generationenhaus Holländergarten in Berlin-Reinickendorf haben wir eine klimaneutrale und generationengerechte Energieversorgung für eine ganze Wohnanlage mit 44 Wohneinheiten, Coworking-Space und Gemeinschaftsraum realisiert. Die Wärme für alle Wohnungen wird durch zwei geräuscharme Sole-Wärmepumpen erzeugt, die von über 85 PVT-Modulen mit Umweltwärme versorgt werden. Zudem gibt es eine Niedertemperaturwärmepumpe für die Heizung und eine Hochtemperaturwärmepumpe für die Warmtrinkwasserbereitung. Erzeugen die Wärmepumpen mehr Wärme als benötigt, wird das warme Wasser in einem großen Speicher im Keller zwischengelagert. Dieses grüne Wärmekonzept ist zu 100 Prozent CO₂-neutral.

Rathaus Michendorf: energetisch autark und klimafreundlich

In der Gemeinde Michendorf im Landkreis Potsdam-Mittelmark steht mit dem Rathaus Michendorf eines der ersten grünen Rathäuser Brandenburgs. Möglich wird das durch die Kombination einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer PVT-Anlage. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe deckt mehr als 90 Prozent des Wärmebedarfs des Rathauses. Die PVT-Anlage auf den Dachflächen erzeugt sowohl Wärme für die Wärmepumpe als auch Strom für den Betrieb der Energiezentrale.