Wählen Sie nach der Arbeitstemperatur. Unverglaste PVT-Kollektoren mit Lamellen eignen sich für den Quellenbetrieb einer Wärmepumpe unter etwa 25 °C, einfache unverglaste für Poolheizung und Speicher-Vorwärmung bei 25–45 °C und gedämmte oder verglaste für die direkte Warmwasserladung bei 50–70 °C – eine Variante, die rund 5–8 % des jährlichen Stromertrags kostet.
Worin unterscheiden sich die drei Varianten eigentlich?
Nur darin, was hinter und vor dem Absorber geschieht. Alle drei bestehen aus demselben Photovoltaik-Laminat, das mit einem Fluidkanal verbunden ist; der Unterschied liegt darin, wie stark das Modul am Wärmeaustausch mit seiner Umgebung gehindert wird.
- Unverglast mit Lamellen. Keine rückseitige Dämmung, keine Frontabdeckung, dazu Metall-Lamellen auf der Rückseite, die die der Umgebungsluft ausgesetzte Fläche vervielfachen. Maximaler Wärmeaustausch in beide Richtungen.
- Einfach unverglast. Keine Dämmung, keine Abdeckung, keine Lamellen. Eine Mittellösung, die sich weiterhin wie ein WISC-Kollektor verhält – wind- und infrarotempfindlich, in der Klassifizierung nach ISO 9806.
- Gedämmt oder verglast. Rückseitige Dämmung und bei verglasten Produkten ein abgedeckter Luftspalt vor dem Laminat. Die Verluste werden unterdrückt, damit die Fluidtemperatur steigen kann, und die Zellen laufen infolgedessen heiß.
Alles Weitere folgt daraus. Unterdrückt man Verluste, erhält man Temperatur auf Kosten von Strom; fördert man Verluste, erhält man eine Maschine, die Umgebungswärme gewinnt.
Welche Variante passt zu welcher Aufgabe?
| Anwendung | Arbeitstemperatur | Variante | Warum |
|---|---|---|---|
| Alleinige Quelle für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe | −15 bis +25 °C | Unverglast mit Lamellen | Lamellen sammeln Luftwärme nachts und im Winter |
| Regeneration von Erdsonde oder Erdkreis | 5 bis 30 °C | Unverglast mit oder ohne Lamellen | Es zählt das große niederwertige Volumen, nicht das Temperaturniveau |
| Schwimmbadheizung | 22 bis 30 °C | Einfach unverglast | Der Pool ist die ideale Niedertemperaturlast |
| Speicher-Vorwärmung in einen unteren Wärmetauscher | 25 bis 45 °C | Einfach unverglast oder gedämmt | Wärmepumpe oder Heizstab übernimmt die restliche Erwärmung |
| Direkte Trinkwarmwasser-Ladung auf 55–60 °C | 50 bis 70 °C | Gedämmt oder verglast | Einzige Variante, die das Niveau erreicht |
| Heizkörperkreis mit 65–70 °C | über 65 °C | Keine – thermische Kollektoren verwenden | PVT kann ihn nicht wirtschaftlich bedienen |
Lesen Sie die Tabelle von der Last her. Die von der Last geforderte Temperatur wählt das Modul aus; weder Dachausrichtung noch Budget oder Marke sollten diese Reihenfolge aushebeln.
Warum arbeitet ein ungedämmtes Modul bei niedriger Temperatur besser?
Weil sein hoher Verlustkoeffizient in umgekehrter Richtung wirkt. Die Nutzleistung eines Kollektors ist der Nullverlust-Wirkungsgrad abzüglich der Verluste, und Verluste skalieren mit der Differenz zwischen Fluid- und Umgebungstemperatur. Fährt man das Fluid unter Umgebungstemperatur – genau das tut der Quellenbetrieb einer Wärmepumpe –, wird dieser Verlustterm zum Gewinn. Das Modul nimmt Wärme aus der Luft, aus dem Regen und aus Kondensation auf, zusätzlich zu dem, was die Sonne liefert.
Deshalb kann der thermische Wirkungsgrad, bezogen allein auf die Solarstrahlung, bei einem unverglasten PVT-Kollektor über 100 % liegen (IEA SHC Task 60) und deshalb ist ein gedämmtes Modul die falsche Wahl für den Quellenbetrieb. Dämmung würde genau den Wärmestrom blockieren, auf den das System angewiesen ist. Die Folgen für die Jahresleistung stehen in Funktionieren PVT-Module im Winter und nachts?
Was kostet Sie die gedämmte Variante?
Etwa 5–8 % des jährlichen Stromertrags, denn die Unterdrückung thermischer Verluste erhöht die Zelltemperatur, und Silizium verliert 0,25–0,34 % der Nennleistung pro Grad über 25 °C. Hinzu kommt, dass ein gedämmtes oder verglastes Modul eine deutlich höhere Stillstandstemperatur erreicht: Unverglaster PVT bleibt unter etwa 75 °C, ein verglastes Produkt bewegt sich auf den Bereich von 150–200 °C eines herkömmlichen Flachkollektors zu. Das verändert die gesamte hydraulische Auslegung – Propylenglykol zersetzt sich bei diesen Stillstandstemperaturen, sodass der Kreis eine auf Stagnation ausgelegte Gefäßdimensionierung und ein Glykol-Wechselintervall braucht – beides benötigt ein unverglastes Feld nicht.
Die ehrliche Einordnung lautet also nicht „gedämmt ist die Premium-Option“. Sondern: Mit der gedämmten Variante gewinnen Sie Temperatur und bezahlen mit Strom, Glykol-Lebensdauer und einer einfachen Auslegung. Wählen Sie sie nur, wenn die Last wirklich 50 °C oder mehr braucht.
Wie bestätige ich die Variante anhand eines Datenblatts?
Lesen Sie die zertifizierte Kennlinie, nicht den Produktnamen. Ein Solar-Keymark-Zertifikat nennt den Nullverlust-Wirkungsgrad, die Wärmeverlustkoeffizienten und bei unverglasten Kollektoren einen Windkoeffizienten – denn die Leistung eines WISC-Moduls hängt naturgemäß von der Windgeschwindigkeit ab. Drei Merkmale kennzeichnen die Variante:
- Hoher a1 (um 12 W/m²K) plus Windkoeffizient – unverglast. Lamellen zeigen sich meist als höherer Nullverlust-Wert bei negativen Temperaturdifferenzen.
- Niedriger a1 ohne Windterm – gedämmt oder verglast.
- Stillstandstemperatur unter 75 °C – unverglast, bestätigt.
Solimpeks veröffentlicht auf dieser Grundlage Solar-Keymark-geprüfte Daten für sein PV-T-590-Hybridmodul, neben den thermischen Wunder-Kollektoren, die oberhalb der PVT-Temperaturgrenze übernehmen. Wo ein Lieferant keine Kennlinien veröffentlicht, behandeln Sie die Variantenangabe als ungeprüft.
Häufig gestellte Fragen
Gewinnen PVT-Module mit Lamellen Wärme, wenn die Sonne nicht scheint?
Ja. Die Lamellen wirken als Luft-Wärmetauscher; wann immer das zirkulierende Fluid kälter als die Umgebungsluft ist, gewinnt das Modul Wärme. Deshalb sind unverglaste Module mit Lamellen die Standardwahl für den Quellenbetrieb einer Wärmepumpe.
Kann ich gedämmte und unverglaste PVT-Module in einem Feld mischen?
Nicht im selben hydraulischen Strang. Ihre Betriebstemperaturen und Druckverluste unterscheiden sich so stark, dass ein Typ stets gegen den anderen arbeitet. Getrennte Stränge mit unabhängiger Regelung sind möglich, aber selten gerechtfertigt.
Welche Variante ist die beste für ein Schwimmbad?
Einfach unverglast. Ein Pool braucht große Wassermengen mit 22–30 °C, genau der Bereich, in dem ein unverglastes Modul am effizientesten ist, und es bringt nichts, für eine Dämmung zu zahlen, die nur die Zelltemperatur erhöhen würde.
Kühlt ein gedämmtes PVT-Modul die Zellen trotzdem?
Teilweise, aber deutlich weniger. Zirkulierendes Fluid führt weiterhin Wärme ab, doch das Modul wird bewusst mit 50–70 °C betrieben, sodass die Zellen weit über der 25-°C-Referenz liegen und gegenüber einem unverglasten Modul rund 5–8 % des jährlichen Stromertrags einbüßen.