Was ist Photothermie?

In der Technik wird versucht, den größtmöglichen Nutzen mit kleinstem Aufwand zu erzielen. Hybridmotoren stellen im Automobilbereich die moderne Form der Effizienzsteigerung dar. Auch im Bereich der Sonnenenergie setzt man inzwischen auf den Doppelnutzen. Der Hybridkollektor ist die Verbindung von Photovoltaikmodul und Solarkollektor. Man spricht bei der Verbindung von Photovoltaik und Solarthermie von Thermovoltaik oder von Photothermie.
Dieser Artikel wurde von
Thorben Frahm für www.Heizungsfinder.de verfasst.
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Der Hybridkollektor - Strom und Wärme aus einem Kombimodul

Der Hybridkollektor nutzt die Kraft der Sonne und produziert Strom und Wärme. Mit nur einer Anlage kann man sich so unabhängiger von der externen Stromversorgung machen und zugleich Heizkosten sparen. Eine schöne Vorstellung - zu schön um wahr zu sein?

Tatsächlich zeigt die auf den Hybridkollektor aufgebaute Photothermie einige Tücken, die eine Montage nicht in jedem Fall zur bestmöglichen Variante machen. Um die auftretende Disharmonie beim Hybridkollektor verständlich zu machen, hilft ein kurzer Rückgriff auf die beiden Techniken.

Zwei widersprüchliche Prinzipien oder gewinnbringende Kombination?

Photovoltaikmodule werden, damit sie den gewünschten Nutzen erzielen, großflächig auf Haus- oder Scheunendächer montiert. Eine größere Fläche garantiert mehr Stromproduktion und somit mehr Einspeisemenge in das öffentliche Stromnetz. Größere Fläche ist also gleichbedeutend mit höheren Erträgen.

Solarthermie dagegen ist ausschließlich auf den Eigenverbrauch ausgerichtet und ist so dimensioniert, dass der Warmwasserverbrauch möglichst ohne Zuheizung gedeckt werden kann. Zu groß darf die Solarthermieanlage aber auch nicht werden, denn was im Winter zu höheren Einsparungen führt, bringt einem im Sommer dann ein Übermaß an Wärme, die man nicht abnehmen kann - die Anlage stagniert und bringt keinen Nutzen.

Überschüssige Wärme muss abgenommen werden

Nicht nur in der Flächenausnutzung, auch im Wirkungsgrad muss der Hybridkollektor zwischen Photovoltaik und Solarthermie vermitteln. Solarkollektoren erhitzen sich auf mindestens 80 Grad Celsius. Das Photovoltaikmodul dagegen erzielt schon bei 25 Grad seinen besten Wirkungsgrad. Wird es wärmer, verliert es an Leistung. Die überschüssige Wärme muss also abgeleitet werden, möchte man den Hybridkollektor effizient nutzen.

Vom Prinzip her ist die entstehende Wärme natürlich von Vorteil. Zuviel Wärme allerdings kann Photothermie nicht nutzbringend einsetzen. Man muss also versuchen, diese anderweitig loszuwerden. Zur Mittagszeit, wenn der Hybridkollektor die meiste Leistung bringt, ist der Warmwasserspeicher des Hauses sofort auf höchster Temperatur. Entweder man verfügt über einen großen Reservespeicher, was im 4-Personen-Haushalt eigentlich unsinnig ist oder man koppelt eine Wärmepumpe an den Kreislauf, was im Sommer auch nicht besonders sinnvoll erscheint.

Ein separates Kühlsystem ist mit unerwünschten Zusatzkosten und eigentlich unnötigem Energieaufwand verbunden. Möchte man mit dem Hybridkollektor viel Strom erzeugen, fällt entsprechend noch mehr Überschusswärme an - und legt man die Photothermie so an, dass keine überschüssige Wärme entsteht, so wird der Stromertrag relativ gering. Die beste Alternative, das viele warme Wasser zu verbrauchen, liegt in der Beheizung eines Swimmingpools. Öffentliche Bäder oder Hotelanlagen zum Beispiel können von der anfallenden Wärme aus dem Hybridkollektor gut profitieren.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema Solarthermie

Bei Neubau: Gas-Brennwertheizung vs. Luftwärmepumpe?

Wir planen ein Fertighaus - und haben hier die Wahl seitens des Bauträgers zwischen einer Gas-Brennwert Heizung und einer Luft-Wärmepumpe (eine Erdwärmepumpe steht nicht zur Verfügung). Der Gasanschluss kostet ungefähr 400 Euro. Bei den Luftwärmepumpen sind die Mehrkosten etwa 10.000 Euro im Vergleich zur Gasheizung. Angeboten wird hier eine Nibe F2040 oder einer Nibe F2120. Was macht hier am meisten Sinn, um zukünftig auf der sicheren Seite zu sein? Mein Kopf sagt, dass sich der Mehrpreis für eine Luftwärmepumpe beim aktuellen Gaspreis nicht lohnt. Zudem kann man für den Mehrpreis ja auch eine Solarthermie oder Photovoltaikanlage installieren (oder zumindest teilweise auch schon vorbereiten). Allerdings hat meine Frau auch widerrum Vorbehalte gegen die Sicherheit einer Gasheizung (wegen Gasaustritt) - wobei ich nicht weiß, ob das bei neuen / aktuellen Gasheizungen noch ein Thema ist. Was würden Sie hier empfehlen?
Antwort von LKS SARL

Ich würde raten weder noch! Sie haben schon bei der Solarthermie einen vernünftigen Gedanken, warum nicht direkt auf Pellets hinaus gehen: wir haben das schon fast 20 Jahre: Komfort hervorragend, heimische Energie, bezahlbare wenig schwankbare Kosten und Gebäude Wertzunahme.

Temperatur in Kollektoren über 200 Grad - was kann man tun?

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Antwort von Heizung Sanitär Vogler

welche Temperatur hat der Speicher da bei

Gasheizung ohne Solar im Neubau noch erlaubt?

Darf ich in meinem Neubau (Baustart nach Wärmetechnischen Nachweis möglich) mit Erdgasanschluss überhaupt noch mit Gas heizen? Solar oder sonstiges auf dem Dach ist nicht erlaubt (Stadtbild)!
Antwort von Rauscher GmbH & Co. KG

Ausschließlich mit Gas (ohne Solarwärme) ist nicht mehr erlaubt.

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