Photothermie: Strom & Wärme in einem
Von Nikita Kühne
Photothermie kombiniert Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul. Dadurch können gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt werden – ideal für Haushalte, die ihre Energieeffizienz steigern möchten.
Doch wie genau funktioniert diese Technologie? Welche Kosten entstehen und für wen lohnt sie sich? In diesem Artikel teilen wir unsere Erfahrungen mit Photothermie und deren Vorteile für Ihren Haushalt.
Wie funktioniert Photothermie?
Photothermie, auch als PVT (Photovoltaik-Thermie) oder Photothermik bezeichnet, ist eine innovative Technologie, die Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul kombiniert.
Ein Photothermie-Modul besteht aus zwei Hauptkomponenten:
- Photovoltaik-Schicht: Wandelt das Licht der Sonne in elektrischen Strom um.
- Solarthermische Schicht: Nimmt die Abwärme der Photovoltaik-Zellen auf und überträgt sie an eine Trägerflüssigkeit (Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung). Diese transportiert die Wärme zu einem Speicher oder einer Wärmepumpe, wo sie für Warmwasser oder Heizungsunterstützung genutzt werden kann.
Da Energiegewinnung und Energieverbrauch selten gleichzeitig stattfinden, kann es sinnvoll sein, für eine Photothermie-Anlage sowohl einen Stromspeicher als auch einen Wärmespeicher zu nutzen. Während ein Stromspeicher überschüssigen Solarstrom speichert, ermöglicht ein Wärmespeicher die Nutzung der thermischen Energie zu einem späteren Zeitpunkt. Ob beide Speicher erforderlich sind, hängt von Ihrer Nutzung ab. Fragen Sie am besten bei einem Energieberater nach.
Kosten einer Photothermie-Anlage
Da die Technik der Photothermie noch relativ neu ist und bislang eher selten verbaut wird, lassen sich die Kosten schwer einschätzen. Was sich mit Gewissheit sagen lässt, ist, dass Photermie-Anlagen teurer sind als nur eine PV-Anlage oder eine Solarthermieanlage.
Im Vergleich zur Installation von zwei separaten Anlagen, also einer Solarthermie- und einer Photovoltaikanlage, ist die Installation einer Photothermie-Anlage hingegen günstiger.
Die Kosten einer Photothermie-Anlage setzen sich aus verschiedenen Komponenten zusammen:
- Photothermie-Anlage: ca. 35.000 bis 40.000 Euro
- Pufferspeicher: ca. 2.000 bis 3.800 Euro
- Stromspeicher (optional): ca. 4.000 bis 8.000 Euro
Die Förderung ist für PVT Anlagen sehr individuell gestaltet. Lassen Sie sich am besten von einem PV Fachbetrieb in der Nähe beraten.
Vorteile und Nachteile von Photothermie
Vorteile:
Platzersparnis: Durch die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul wird weniger Dachfläche benötigt als bei der separaten Installation von Solarthermie- und Photovoltaikanlage.
Höhere Energieausbeute pro Quadratmeter Dachfläche: Da Photothermie sowohl elektrische als auch thermische Energie erzeugt, wird die Sonnenstrahlung doppelt genutzt. Das führt zu einer deutlich höheren Gesamtenergieausbeute pro installierter Fläche im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen.
Senkung der Energiekosten durch Eigenverbrauch von Strom und Wärme: Da sie sowohl Strom als auch Wärme produzieren, kann ein größerer Anteil des eigenen Energiebedarfs gedeckt werden. Das reduziert den Zukauf von Strom und Heizenergie, senkt die laufenden Energiekosten und erhöht die Unabhängigkeit von Energieversorgern.
Erhöhte Effizienz der Photovoltaikanlage durch Wärmeabfuhr: Durch das Abführen der überschüssigen Wärme werden die PV-Zellen gekühlt, wodurch ihr Wirkungsgrad steigt. Dies führt zu einer höheren Stromproduktion im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaikanlagen, die bei hohen Temperaturen an Leistung verlieren.
Geringere Investitionskosten im Vergleich zu zwei separaten Anlagen: Eine Photothermieanlage ist günstiger als die separate Installation einer Photovoltaikanlage und einer Solarthermieanlage.
Nachteile:
Komplexere Planung und Installation: Die Kombination von Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul erfordert eine präzisere Abstimmung auf das Gebäudesystem. Die Planung und Installation sind aufwendiger als bei einer einzelnen Anlage, und es gibt weniger Fachbetriebe mit entsprechender Erfahrung.
Abhängigkeit vom Wärmebedarf: Die erzeugte Wärme kann nur effizient genutzt werden, wenn ein ausreichender Bedarf vorhanden ist. Im Sommer wird am meisten Wärme erzeugt, die aber eher im Winter benötigt wird.
Geringere thermische Effizienz als reine Solarthermieanlagen: Da Photothermie-Module sowohl Strom als auch Wärme erzeugen, ist die Wärmeausbeute pro Modul niedriger als bei einer reinen Solarthermieanlage.
Begrenzte Marktdurchdringung und Verfügbarkeit: Photothermie ist im Vergleich zu Photovoltaik oder Solarthermie weniger verbreitet. Dies führt zu einer geringeren Auswahl an Modellen und Anbietern sowie möglicherweise höheren Installationskosten aufgrund der geringeren Marktverfügbarkeit.
Ist Photothermie für Privathaushalte geeignet?
Photothermie kommt meist in Schwimmbädern, Kliniken oder Hotels zum Einsatz. Also überall da, wo ganzjährig ein hoher Bedarf an Heizwärme und Warmwasser besteht.
Für den privaten Gebrauch eignet sich Photothermie nur bedingt. Unsere Experten empfehlen Photothermie nur dann, wenn auch im Sommer viel Wärme benötigt wird, was bei Privathaushalten selten der Fall ist.
Eine clevere Lösung kann die Kombination von Hybrid- und Photovoltaikmodulen sein. Dadurch kann die Warmwasserbereitung unterstützt werden, während gleichzeitig mehr Platz für zusätzliche PV-Module zur Verfügung stehen.
Besonders effizient sind PVT-Anlagen in Kombination mit Wärmepumpen, da die abgeführte Wärme die Vorlauftemperatur erhöht und somit den Stromverbrauch der Wärmepumpe senkt. Intelligente Speichersysteme optimieren zudem den Eigenverbrauch, indem sie überschüssigen Strom und Wärme für spätere Nutzung bereitstellen.
Fazit: Lohnt sich Photothermie auf Ihrem Dach?
Photothermie bietet die Möglichkeit, Solarenergie doppelt zu nutzen. Besonders für Haushalte mit begrenztem Platz oder dem Wunsch nach hoher Eigenversorgung ist diese Technologie eine interessante Option. Denn PVT-Anlagen sind günstiger anzuschaffen als zwei separate Anlagen.
Besonders für Haushalte mit einem ganzjährig hohen Wärmebedarf kann sich eine Photothermie lohnen. Für Gebäude mit sehr kleinen oder schlecht belegbaren Dachflächen eignet sich Photothermie eher nicht.
Berücksichtigen Sie auf jeden Fall die höheren Anschaffungskosten und die komplexere Installation. Eine Beratung durch einen Fachbetrieb hilft dabei, die optimale Lösung für den individuellen Bedarf zu finden.
Für eine kostenlose und unabhängige Beratung kontaktieren Sie gerne die Experten von Energieheld.
Zum Autor: Nikita Kühne
Nikita Kühne ist studierter Wirtschaftsingenieur (M.Sc) und bei RENEWA/Energieheld Teamleiter der Fachplanung. Als Energieberater für Wohn- und Nichtwohngebäude bringt er sein Interesse an Digitalisierung und datengetriebenem Arbeiten in die Beratung ein.
Mit seiner Expertise entwickelt er neue Ansätze, die Energieeffizienz und Lebensqualität steigern sollen, um eine nachhaltige Zukunft zu schaffen. Hier gelangen Sie zu Nikitas LinkedIn Profil.
