PVT-Wärmepumpe: Effizient heizen mit Solarenergie
Von Nikita Kühne
PVT-Wärmepumpen sind eine Kombination aus Photothermie (PVT) -Anlagen und Wärmepumpen. PVT-Anlagen erzeugen sowohl Strom (Photovoltaik) als auch Wärme (Solarthermie). Das in Kombination mit einer Wärmepumpe ist eine sehr nachhaltige Lösung für Energie- und Wärmeerzeugung in den eigenen vier Wänden.
Wenn Sie eine Sanierung planen, kann die Kombination aus PVT und Wärmepumpe eine gute Wahl sein. In diesem Artikel erklären Ihnen die Experten von Energieheld, wie eine PVT-Wärmepumpe funktioniert, welche Vorteile sie bietet und wie wirtschaftlich die Investition ist.
Wissenswertes zu PVT-Wärmepumpen
Was sind PVT-Module?
PVT-Module (Photovoltaik-Thermie-Module) sind eine Kombination aus PV-Modulen und solarthermischen Kollektoren. Die obere Schicht, die Photovoltaik-Schicht, erzeugt aus Sonnenenergie Strom. Die Solarthermie-Schicht hingegen nutzt hauptsächlich die Abwärme der PV-Zellen, die sich bei Sonneneinstrahlung erwärmen. Diese Wärme würde normalerweise ungenutzt an die Umgebung abgegeben werden.
Die Solarthermie-Schicht sorgt dafür, dass diese Wärme nicht verloren geht, sondern weiterverwendet wird. Sie besteht aus einem Wärmetauscher, der die Wärme an eine Flüssigkeit überträgt. Diese transportiert die Wärme z. B. an die Heizung oder wird zur Warmwasserbereitung genutzt.
Ein zusätzlicher Vorteil: Da die Solarthermie-Schicht die PV-Zellen kühlt, arbeiten diese effizienter – denn hohe Temperaturen reduzieren die Stromausbeute von Photovoltaik-Modulen. Das bedeutet, dass PVT-Module nicht nur Wärme gewinnen, sondern auch einen Effizienzvorteil bei der Stromerzeugung haben.
Wie funktioniert die Kombination mit einer Wärmepumpe?
Die Kombination von PVT-Modulen und einer Wärmepumpe ist besonders effizient, weil sie zwei Vorteile miteinander verbindet: die Erzeugung von Strom für den Betrieb der Wärmepumpe und die Bereitstellung von Wärme, die als Energiequelle für die Wärmepumpe genutzt werden kann.
Die PVT-Anlage trägt also auf zwei Weisen zur Heizlösung bei: Einerseits liefert sie Wärme, die von der Wärmepumpe genutzt wird, um den Heizprozess effizient zu unterstützen. Andererseits transportiert sie die erzeugte Wärme direkt an das Heizsystem, wie etwa eine Fußbodenheizung, und sorgt so für eine nachhaltige und direkte Beheizung.
Unterschiede zu klassischen Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen
Während Photovoltaikanlagen primär Strom erzeugen und herkömmliche Wärmepumpen auf externe Wärmequellen wie das Erdreich, Luft oder Grundwasser angewiesen sind, kombinieren PVT-Wärmepumpen beide Technologien.
Sie erzeugen nicht nur Strom, sondern nutzen auch die Abwärme der PV-Module als Wärmequelle.
So muss die Wärmepumpe weniger Energie aufwenden, um das Wasser oder die Luft auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Denn Wärmepumpe nutzen Wärme aus der Umgebung (Luft, Wasser, Erde), um Heiz- oder Warmwasser zu erzeugen. Wenn jedoch eine PVT-Anlage zusätzlich Wärme liefert, die wärmer ist als die Umgebungstemperatur (wie Luft, Wasser oder Erde), muss die Wärmepumpe weniger Energie aufwenden, um das Wasser oder die Luft auf die gewünschte Temperatur zu bringen.
Dadurch wird der Energieaufwand für die Wärmepumpe reduziert, was die Effizienz des gesamten Heizsystems erhöht und den Energieverbrauch senkt.
Die Abwärme der PVT-Kollektoren kann entweder als alleinige Wärmequelle dienen oder ergänzt werden. Zum Beispiel durch Wärme aus dem Grundwasser (Wasser-Wärmepumpe), der Luft (Luft-Wärmepumpe) oder Wärme aus dem Erdreich (Sole-Wärmepumpe). Dadurch wird eine zuverlässige Wärmeversorgung gewährleistet, auch bei schwacher Sonneneinstrahlung.
Vorteile von PVT-Wärmepumpen im Überblick
Höhere Effizienz und bessere Nutzung erneuerbarer Energien
PVT-Module erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme, wodurch die Energie optimal genutzt wird. Besonders in Kombination mit einer Wärmepumpe lässt sich der Eigenverbrauch maximieren, was langfristig Kosten spart.
Platzsparende Lösung für begrenzte Flächen
Da PVT-Module sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie kombinieren, benötigen sie weniger Dachfläche als separate PV- und Solarthermieanlagen. Das ist besonders vorteilhaft für Immobilien mit begrenztem Platzangebot.
Niedrige Betriebskosten und geringe Emissionen
Mit einer PVT-Anlage profitieren Sie von dauerhaft niedrigen Betriebskosten sowie einer emissionsfreien Heizung ohne Feinstaub, die im Vergleich zu einem Gas-Brennwertgerät nur etwa halb so hohe CO2-Emissionen verursacht.
Geringerer Stromverbrauch der Wärmepumpe
Da die Wärmepumpe mit vorgewärmter Energie arbeitet, benötigt sie weniger Strom aus dem Netz. Dadurch sinken die Betriebskosten und die Effizienz des Gesamtsystems steigt.
Unabhängigkeit vom Energieversorger
Durch die Eigenproduktion von Strom und Wärme reduziert sich die Abhängigkeit von steigenden Energiepreisen und Netzstrom. Das sorgt für mehr Planungssicherheit und langfristige Kosteneinsparungen.
PVT-Wärmepumpe nachrüsten: Geht das?
Sie möchten in Ihrer Immobilie nachträglich eine PVT-Wärmepumpe integrieren? In den meisten Fällen ist eine Nachrüstung möglich. Es gibt allerdings einige wichtige Dinge zu beachten.
Geeignete Dachfläche für PVT-Module
Der Altbau muss eine ausreichend große und stabile Dachfläche bieten, um die PVT-Module zu installieren. Die Dachneigung und -ausrichtung sind ebenfalls wichtig – eine Ausrichtung nach Süd oder Südwesten maximiert den Ertrag. Falls das Dach älter oder sanierungsbedürftig ist, sollte vorab eine Dachinspektion erfolgen, um sicherzustellen, dass es die Last der PVT-Module tragen kann.
Kompatibilität der Wärmepumpe mit der bestehenden Heiztechnik
Wärmepumpen, auch PVT-Wärmepumpen, arbeiten mit Flächenheizungen (z. B. Fußbodenheizung) oder modernen Niedertemperatur-Heizkörpern. In vielen Altbauten sind jedoch Hochtemperatur-Heizkörper installiert, die höhere Vorlauftemperaturen benötigen. In diesem Fall wäre eine Umrüstung auf Flächenheizungen oder die Integration von modernen Niedertemperatur-Heizkörpern notwendig.
Platzbedarf und Integration der Technik
PVT-Module benötigen Dachfläche und die Wärmepumpe benötigt Platz für den Verdampfer (bei Luft-Wärmepumpen) oder für die Erdsonden (bei Erdwärmepumpen).
Integration in die bestehende Gebäudetechnik
Es muss geprüft werden, ob die elektrische und hydraulische Einbindung der neuen Systeme reibungslos in die bestehende Heizungsanlage und Elektroinstallation des Altbaus integriert werden kann.
Kosteneffizienz: Lohnt sich eine PVT-Wärmepumpe?
Anschaffungskosten und Betriebskosten im Vergleich zu anderen Heizsystemen
Die Anschaffungskosten einer PVT-Wärmepumpe sind höher als z. B. die einer herkömmlichen Luft-Wasser-Wärmepumpe, da sowohl die PVT-Module als auch die Wärmepumpe erforderlich sind.
Generell lässt sich der Preis von PVT-Wärmepumpen schwer einschätzen, da sie noch nicht weit verbreitet sind und das Interesse und damit die Angebote rar sind.
Die Kosten einer Wärmepumpe unterscheiden sich je nach Art der Wärmepumpe. Zur Einordnung: Luft-Wärmepumpen kosten in der Regel etwa 30.000 Euro. Bei einer PVT-Anlage können Sie mit Kosten von etwa 35.000 bis 40.000 Euro rechnen. Ein zusätzlicher Pufferspeicher würde obendrauf nochmal etwa 3.000 Euro, ein Stromspeicher circa 5.000 Euro kosten.
Einsparpotenzial bei Strom- und Heizkosten
Die Kombination von PVT-Modulen und einer Wärmepumpe bietet ein großes Einsparpotenzial, da sowohl Strom als auch Wärme effizient genutzt werden. Durch diese Doppelnutzung der Sonnenenergie sinken die laufenden Energiekosten erheblich, da weniger Strom aus dem Netz benötigt und die Effizienz der Wärmepumpe erhöht wird.
Amortisation und Wirtschaftlichkeit über die Jahre
Je nach Nutzung und Fördermöglichkeiten kann sich eine PVT-Wärmepumpe innerhalb von 5 bis 10 Jahren amortisieren.
Fördermöglichkeiten für PVT-Wärmepumpen
Um die Anschaffungskosten zu reduzieren, stehen verschiedene staatliche Förderprogramme zur Verfügung:
Wärmepumpen-Förderung für Einzelmaßnahmen
Über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) können Sie eine Wärmepumpen-Förderung erhalten, wenn Sie eine neue Wärmepumpe als Einzelmaßnahme installieren. Sie können bis zu 70 Prozent der förderfähigen Kosten in Höhe von 30.000 Euro als Zuschuss erhalten. So können Sie bis zu 21.000 Euro erhalten.
Wärmepumpen-Förderung für Komplettsanierungen
Sie können die neue Wärmepumpe aber auch anteilig an den Gesamtkosten einer Komplettsanierung zum Effizienzhaus (BEG WG) fördern lassen – über den Kredit KfW 261. Sie können hierfür einen Kredit von bis zu 150.000 Euro beantragen. Davon müssen Sie bis zu 45 Prozent, also bis zu 67.500 Euro, nicht zurückzahlen. Gefördert wird hier also in Form eines Kredits mit Tilgungszuschuss.
Förderung für PV-Anlagen und Solarthermie
Zudem haben Sie einen Anspruch auf eine anteilmäßige Förderung für die PVT-Module. Für eine individuelle Beratung wenden Sie sich an unsere Energieberater.
Fazit: Ist eine PVT-Wärmepumpe sinnvoll?
PVT-Wärmepumpen bieten eine hohe Energieeinsparung, arbeiten geräuscharm und lassen sich in den meisten Fällen gut in bestehende Gebäude integrieren. Dank staatlicher Förderungen kann sich die Investition bereits mittelfristig amortisieren.
Für Hausbesitzer, die ihre Energiekosten senken und gleichzeitig einen Beitrag zur Energiewende leisten wollen, lohnt es sich, über eine PVT-Wärmepumpe nachzudenken.
Lassen Sie sich vorab aber unbedingt von einem Energieberater beraten. Dieser kann am besten einschätzen, ob sich die Investition in Ihrem individuellen Fall lohnt.
Kontaktieren Sie uns hierfür gerne für ein kostenloses Gespräch.
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.
