Doppelt Sonne

für vierfachen Ertrag

PVT-Kollektoren wandeln Sonnenenergie in Strom und Wärme um. Verbunden mit einer Wärmepumpe bilden sie die Kernkomponente hocheffizienter Heizsysteme sowohl für Ein- als auch Mehrfamilienhäuser im Neubau wie im Bestand. Die Projektinitiative „IntegraTE“ will diese zukunftsweisende Technologie einer breiten Öffentlichkeit nahebringen und setzt dabei auf die Strahlkraft zahlreicher Leuchtturmprojekte.

Foto: Im niedersächsischen Harsefeld heizt und kühlt eine fünfköpfige Familie ihr neues Haus mit einer Wärmepumpe, die über ein PVT-Kollektorfeld auf dem Dach die Umgebungs- und Strahlungswärme der Sonne nutzt.
Quelle: Fraunhofer ISE
Im niedersächsischen Harsefeld heizt und kühlt eine fünfköpfige Familie ihr neues Haus bereits seit über einem Jahr mit einer Wärmepumpe, die über ein PVT-Kollektorfeld auf dem Dach die Umgebungs- und Strahlungswärme der Sonne nutzt.

2019 startete der Massivhaushersteller Viebrockhaus in Kooperation mit Nibe ein Feldtestprojekt zum Kennenlernen und Einschätzen von PVT-Wärmepumpen-Systemen. Diese Technologie gewinnt über sogenannte PVT-Kollektoren sowohl Strom als auch Wärme aus Sonnenenergie und beliefert damit eine Wärmepumpe. Die wiederum versorgt den Haushalt mit der notwendigen Energie zum Heizen und für die Warmwasserbereitung. Auch eine Kühlung des Hauses ist bei entsprechender Funktionalität des Systems in den Sommermonaten möglich.

Im niedersächsischen Harsefeld heizt und kühlt eine fünfköpfige Familie ihr neues Viebrockhaus bereits seit über einem Jahr mit einer Wärmepumpe, die über ein 15,8 m2 großes PVT-Kollektorfeld auf dem Dach die Umgebungs- und Strahlungswärme der Sonne nutzt. Aufgrund des modulierenden Betriebs der Wärmepumpe sind weder Wärme- noch Kälte-Pufferspeicher nötig, sondern nur ein Warmwasserspeicher. Ein in die Wärmepumpe integrierter E-Heizstab dient als Unterstützung für sehr kalte Wintertage.

„Wir sind sehr zufrieden mit dem innovativen Heizsystem in unserem Demonstrationshaus“, so Lars Sumfleth, Projektleiter in der Innovationsabteilung von Viebrockhaus. „Das PVT-Wärmepumpen-System braucht ein Drittel weniger Strom als eine Luft/Wasser-Wärmepumpe, weil zusätzlich zu der Umgebungswärme hier auch die Strahlungsenergie der Sonne genutzt wird. Die Familie spart rund 360 Euro im Jahr.“

Das Einfamilienhaus in Harsefeld und die Nibe Systemtechnik mit Sitz im niedersächsischen Celle sind Teil des Projektes „IntegraTE“. Die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte „Initiative zur Verbreitung von PVT-Solarkollektoren und Wärmepumpen im Gebäudesektor“ will den Bekanntheitsgrad dieser energieeffizienten Technologie steigern. Mit dem Fraunhofer ISE in Freiburg, dem Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart und dem Institut für Solarenergieforschung in Hameln (ISFH) sind dafür seit Dezember 2019 gleich drei wissenschaftliche Partner gemeinsam am Start. Darüber hinaus unterstützen der BWP (Bundesverband Wärmepumpe), der BDH (Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie) und der BSW (Bundesverband Solarwirtschaft) sowie zwölf Industriepartner und die Bielefelder Agentur Solrico das Projekt.

Ziel der für drei Jahre angelegten Initiative ist es, den Status quo der aktuell verfügbaren und eingesetzten PVT-Wärmepumpen-Systeme (PVT-WP-Systeme) zu ermitteln, diese in Bezug auf ihre Energieeffizienz, CO2-Einsparung und Wärmegestehungskosten zu bewerten und über spezielle Tools eine Vergleichbarkeit gegenüber alternativen Energieversorgungssystemen herzustellen. Darüber hinaus stehen das Monitoring und die Optimierung bestehender PVT-WP-Anlagen sowie die Konzeption und Umsetzung von Marketingmaßnahmen auf der „to-do“-Liste der Projektpartner.

Grafik: Funktionsschema der Anlage im Mehrfamilienhaus in Bochum: Der ehemalige Öltank dient als Wärmequelle für die Sole-Wärmepumpe und speichert über einen Elektro-Heizstab überschüssigen PVT-Strom.
Quelle: Projektinitiative „IntegraTE“
Funktionsschema der Anlage im Mehrfamilienhaus in Bochum: Der ehemalige Öltank übernimmt hier eine intelligente Doppelfunktion. Er dient als Wärmequelle für die Sole-Wärmepumpe, sodass auf eine Erdbohrung verzichtet werden kann, und speichert über einen Elektro-Heizstab überschüssigen PVT-Strom.

Ehemaliger Öltank als Speicher für die Wärmepumpe

PVT-WP-Systeme sind nicht nur für neue Einfamilienhäuser eine energieeffiziente und innovative Heiztechnologie. Auch in Mehrfamilienhäusern und in Bestandsbauten können PVT-WP-Systeme eingesetzt werden und die Energiebilanz der Gebäude signifikant verbessern. Dies beweist unter anderem ein Mehrfamilienhaus in Bochum aus dem Jahre 1976 – ein weiteres Leuchtturmprojekt im Rahmen von „IntegraTE“.

Freitag, 17.09.2021

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