PVT-Kühlung: Dachwärmetauscher unter der Solaranlage
Die Firma Maustronik aus Kassel hat ein neues Konzept entwickelt, um die Wärme unter den Solarmodulen effizient zu nutzen. Das Prinzip ist vielversprechend und doch simpel: Am oberen und unteren Ende einer Solarstromanlage werden jeweils eigens konzipierte Dachwärmetauscher unterhalb der Module angebracht und mit der Sole einer Wärmepumpe durchströmt. Durch den Einsatz eines Luftkanals und zweier Ventilatoren entlang der Oberkante wird ein Unterdruck unterhalb der Solaranlage erzeugt und die Luft aktiv durch die Wärmetauscher gesaugt.
Die Effizienz beider Systeme steigt
Das Problem bei herkömmlichen Wärmepumpen: Sie ziehen die Wärme meist aus der Umgebungsluft. Jedoch sind die Außentemperaturen vor allem im Spätherbst und in den Wintermonaten oft relativ gering. Je niedriger die Umgebungstemperatur ist, desto mehr Strom benötigt die Wärmepumpe, um Wärme zu erzeugen. Die Effektivität fällt zunehmend ab und der Stromverbrauch steigt erheblich.
Kombinationen aus Solarstromanlage und Solewärmepumpe sind ja nichts Neues. Die Idee hat jedoch zwei entscheidende Vorteile: Die Wärmepumpe erhält eine bessere Wärmequelle, während die Solarmodule zugleich aktiv gekühlt werden. Umgekehrt können die Module im Winter abgetaut werden. So steigt die Effizienz beider Systeme.
Schneedecke im Winter abtauen
Im Winter strömt kalte Luft durch den unteren Wärmetauscher und erwärmt sich auf dem Weg nach oben unterhalb der Module. Die enthaltene Wärme wird dann im oberen Wärmetauscher absorbiert und über die Wärmepumpe im Haus genutzt. Ein weiterer Vorteil: Ist die Photovoltaikanlage in den Wintermonaten mal von Schnee bedeckt, kann der untere Wärmetauscher kurzerhand zum Abtauen der Schneedecke eingesetzt werden.
Im Sommer wird das Funktionsprinzip einfach umgedreht: Warme Außenluft strömt durch den unteren Wärmetauscher und wird durch die Sole abgekühlt. Auf dem Weg zum oberen Wärmetauscher erwärmt sich die Luft wieder und es kann erneut Energie entzogen werden. Die Module werden dabei im Sommer aktiv gekühlt. Das erhöht bekanntlich den Wirkungsgrad des Generators.
250 Watt pro Quadratmeter
Im Vergleich zu herkömmlichen PVT-Anlagen, die das Prinzip von Photovoltaik und Solarthermie in jedem Modul vereinen, bringt der neue Ansatz eine bauliche Trennung der elektrischen und hydraulischen Komponenten mit sich. Dadurch wird der Montageaufwand minimiert. Zugleich werden die Wartbarkeit und Lebensdauer der Anlage erheblich verbessert.
„Wir nennen unser Produkt DWT-250“, sagt Monika Padeller von Maustronik. Die Abkürzung für den Dachwärmetauscher benennt schon die Leistung von 250 Watt pro Quadratmeter. Maustronik ist ein Team aus Ingenieuren und Handwerkern verschiedener Gewerke. Der Schwerpunkt liegt klar auf der Elektrik sowie der Programmierung von Software.
Erste Berechnungen zeigen: Die Effizienz gegenüber Luftwärmepumpen lässt sich um mehr als 25 Prozent steigern – bei gleichzeitig geringerer Geräuschbelästigung. Auch die Lebensdauer der Solarmodule verlängert sich. Ende 2023 ging die erste Pilotanlage in einem Reihenhaus im oberbayerischen Miesbach in Betrieb – weitere Anlagen seien bei Maustronik bereits in Planung, freut sich Monika Padeller.
