Die meisten Artikel über erneuerbares Heizen beschreiben, was theoretisch funktionieren sollte. Dieser hier beschreibt, was seit Jahren auf unserem eigenen Dach läuft. In einer in Energy Proceedings veröffentlichten Studie (Bd. 61, 2025; doi:10.46855/energy-proceedings-12108) werteten Forschende der Necmettin-Erbakan-Universität, von Solimpeks und seinem F&E-Start-up Innorma R&D die solarunterstützte Wärmepumpenanlage aus, die ein Verwaltungsgebäude mit 1.637 m² in Konya, Türkei, ganzjährig klimatisiert.
Was wurde gebaut?
Das Dach trägt 298 Kollektoren: 78 Photovoltaikmodule (je 270 W) und 220 PVT-Hybridkollektoren mit je 270 W elektrischer und 550 W thermischer Leistung – eine installierte Leistung von 21 kWe PV plus 59 kWe PVT. Die Kollektoren arbeiten mit zwölf Wärmespeichern zu je 1 m³ und drei Luft-Wärmepumpen mit je 50 kW samt Gebläsekonvektoren (Fan-Coils) zusammen, um das Gebäude in allen vier Jahreszeiten auf einer Raumsolltemperatur von 24 °C zu halten; überschüssiger Strom wird ins Netz eingespeist.
Das Klima von Konya macht dies zu einem anspruchsvollen Prüfstand: 1.028 m Höhe, halbtrocken, heiße trockene Sommer, kalte schneereiche Winter – und eines der besten solaren Strahlungsangebote der Türkei mit rund 1.650–1.700 kWh/m² jährlicher Einstrahlung.
Wie bewältigt die Anlage Winter und Sommer?
Zwei jahreszeitenspezifische Strategien halten die Kollektoren das ganze Jahr über produktiv:
| Jahreszeit | Strategie | Wirkung | | --- | --- | --- | | Winter | Warmes Wasser aus den Speichern zirkuliert durch die PVT-Kollektoren | Schmilzt Schnee vom Kollektorfeld und verhindert Verschattungsverluste | | Sommer | Aktive PVT-Kühlung entzieht den Zellen Wärme | Höherer Stromertrag und nutzbare Wärmeleistung für die Wärmepumpe |
Das ist die Symbiose aus PVT und Wärmepumpe in der Praxis: Die zurückgewonnene Niedertemperaturwärme der Kollektoren hebt die Quelltemperatur der Wärmepumpe an und verbessert ihre saisonale Leistungszahl, während die gekühlten PV-Zellen mehr Strom erzeugen. Wie die Kopplung grundsätzlich funktioniert, erklärt unsere Antwort zu PVT als Wärmequelle für Wärmepumpen.
Was zeigen die Daten aus vier Jahren?
Zwischen 2020 und 2023 deckte die Wärmepumpenanlage den Heizbedarf des Gebäudes vollständig – der Erdgasverbrauch, zuvor rund 650 MWh, entfiel vollständig. Die Wärmeerzeugung erreichte in den kältesten Monaten ihre Spitze (über 107.000 kWh sowohl im Dezember als auch im Januar) und folgte den mittleren monatlichen Außentemperaturen in Konya von 0,1–2,1 °C. In den Sommermonaten erreichte die Anlage einen SCOP von 6,2–11,4, und gegenüber herkömmlichen Systemen mit fossilen Brennstoffen beziffert die Studie einen Gesamteffizienzgewinn von rund 66 % und eine CO₂-Minderung von rund 65 %.
Eine SCADA-Plattform überwacht und steuert die gesamte Installation in Echtzeit: Speichertemperaturen, Raumtemperaturen der Zonen, Massenströme, Wetterdaten, Störungsstatus und saisonale Betriebsart, mit Fernanpassung von Sollwerten und Volumenströmen. Der Studie zufolge sind diese Überwachungsebene und die temperaturgeregelte PVT-Kühlung der Grund für die stabile Leistung der Anlage über die Jahreszeiten.
Warum ist diese Fallstudie wichtig?
Erstens ist sie gemessen, nicht modelliert: Die Ergebnisse stammen aus vier Jahren SCADA-protokolliertem Betrieb und wurden in einer begutachteten Fachpublikation veröffentlicht. Zweitens zeigt sie im Gebäudemaßstab, was die Anforderungen der EPBD an Nullemissionsgebäude ab 2028–2030 von Neubauten in ganz Europa verlangen werden: fossilfreies Heizen auf Basis einer Kombination aus Solar und Wärmepumpe. Und drittens zeigt sie, dass der Ansatz über Einfamilienhäuser hinaus skaliert – Bürogebäude mit vierstelliger Quadratmeterzahl können vollständig ohne Gaskessel betrieben werden.
Die Forschung wurde durch den CET Partnership Joint Call 2023 (Cetp-FP-2023-00114) gefördert, und die Anlage auf unserem Dach in Konya ist weiterhin in Betrieb – und zeichnet weiter Daten auf. Künftige Arbeiten erweitern die Analyse auf andere Klimazonen und die langfristige technisch-wirtschaftliche Leistung.
