Wärmepumpe · Heizen und Kühlen

Das ist nur bei speziellen Anwendungen möglich, z.B. bei Schwimmbadheizungen. Eine PVT-Anlage erzeugt Wärme auf sogenanntem Niedertemperatur-Niveau ähnlich der Außentemperatur. Dieses reicht meist nicht aus, um das Warmwasser direkt zu erhitzen. Hier kommt die Sole-Wasser-Wärmepumpe ins Spiel: Sie nimmt die Niedertemperatur-Energie auf und gibt sie bei höherer Temperatur wieder ab. Damit lassen sich wiederum Heizungs- und Warmwasser erhitzen. Aus diesem Grund ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe integraler Bestandteil einer PVT-Heizung. Schwimmbäder bilden eine Ausnahme, weil klassisches Heizen und Warmwasserbereitung in diesem Anwendungsfall nicht benötigt werden. Hier kann eine PVT-Anlage genutzt werden, um die Wasserbecken direkt zu erwärmen. Es wird lediglich ein passender Wärmetauscher benötigt.

PVT-Module fungieren als direkte Strom- und Wärmequelle für die Sole-Wärmepumpe. Das System arbeitet mit sogenannter Niedertemperatur-Wärme und ähnelt in Grundzügen dem Funktionsprinzip einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit PV-Unterstützung. Allerdings erfolgt die Wärmeaufnahme bei einem PVT-System nicht nur über die Umgebungsluft, sondern auch über die solare Einstrahlung. Dieser Umstand macht Sunmaxx-Module besonders effizient.

Unsere Technologie macht die auf dem Dach eingehende Energie mit größtmöglichem Wirkungsgrad nutzbar. Durch den Wärmetauscher auf der Modul-Rückseite wird die Wärme aus PV-Fläche und Umgebungsluft an eine Wärmeträger-Flüssigkeit übertragen. Diese zirkuliert in einem hydraulischen System zwischen PVT-Anlage und Sole-Wärmepumpe und führt Letzterer die benötigte Quellwärme zu.

Wärme ist hierbei ein relativer Begriff. Ein Wintertag mit -10 °C Außentemperatur ohne Sonneneinstrahlung zählt ebenfalls als Wärme, die das Sunmaxx PVT-System der Wärmepumpe zuführt. Entscheidend ist, dass für jedes Projekt der passende Wärmepumpen-Hersteller bzw. das richtige Modell gewählt wird. Bei monovalenten Anlagen (d.h. PVT als alleinige Wärmequelle für die Sole-Wärmepumpe) raten wir zu einer Sole-Wärmepumpe mit einer Quelleneintrittstemperatur von -15 °C oder darunter. Als Absicherung für besonders starke Wintereinbrüche empfiehlt sich ein Heizstab.

Häufig werden auch mehrere Wärmequellen (bivalent bzw. multivalent) genutzt, insbesondere bei größeren Projekten. Dies kann bspw. ein Erdsonden-Feld, ein Eisspeicher oder auch ein Gasbrenner als Backup sein. In dem Fall eignet sich jede beliebige Sole-Wasser-Wärmepumpe. Der Bivalenzpunkt (z.B. 5 °C) legt fest, wann von einer Quelle zur anderen gewechselt wird.

Eine PVT-Anlage dient immer als direkter Strom- und Wärmelieferant für Sole-Wasser-Wärmepumpen (mit Ausnahme von Schwimmbädern). Primärer Faktor ist der Wärmebedarf des Gebäudes und Anwendungszwecks. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist an diesen Wärmebedarf anzupassen. Die Größe der PVT-Anlage richtet sich wiederum nach der Größe bzw. Heizleistung der Wärmepumpe.
Als grobe Faustformel gilt: 1 kW Heizleistung entspricht mindestens 2 Sunmaxx PVT-Modulen bzw. 4 m² PVT-Fläche. Bei privaten und Einfamilienhaus-Projekten ist Ihr örtlicher Sunmaxx-Fachpartner zentrale Anlaufstelle für Planung und Installation. Für größere Projekte empfehlen wir die Nutzung einer geeigneten Simulationssoftware wie nPro oder Polysun.

Im Neubau werden Wärmepumpen zunehmend zum Heizsystem der Wahl – idealerweise im Zusammenspiel mit einer PVT-Anlage. Schließlich handelt es sich bei dieser Kombination um eine der effizientesten Heizlösungen am Markt.
Doch auf für Bestandsgebäude lohnt sich der Umstieg auf eine PVT-Anlage mit Wärmepumpe. Eine Fußbodenheizung ist nicht zwangsläufig erforderlich; auch mit bestehenden Wandheizkörpern lässt sich eine gute Heizleistung erzielen. Eine solide Dämmung erhöht die Anlageneffizienz zusätzlich. Prinzipiell sollten bei Neuinstallationen oder dem Wechsel zu einer Heizung mit PVT-System immer die Voraussetzungen vor Ort und am Gebäude geprüft werden. Wir empfehlen, Kontakt mit einem Sunmaxx-Fachpartner in Ihrer Region aufzunehmen. Dieser kann Sie individuell beraten und Ihnen ein maßgeschneidertes Angebot erstellen.

Dies ist grundsätzlich möglich, empfiehlt sich jedoch nicht für jedes System. Sollte bereits eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit geothermischer Quelle (z.B. Erdsonden oder -kollektoren) vorliegen, lässt sich das Heizsystem ohne großen Mehraufwand um eine PVT-Anlage erweitern. Wenn bereits eine Lift-Wasser-Wärmepumpe existiert, ist die Ergänzung meistens nicht mehr möglich.
Wir sehen in PVT vielmehr einen finanziell attraktiven, klimafreundlichen und effizienten Ersatz für fossile Heizsysteme, der nahezu alle Vorteile regenerativer Technologien in einer Lösung vereint.

Nein, die bestehenden Wandheizkörper müssen nicht zwangsläufig ersetzt werden. Fußbodenheizungen (sog. Niedertemperatur-Heizkörper) laufen mit PVT zwar effizienter, jedoch lässt sich auch mit bereits vorhandenen Wandheizkörpern eine gute Raumerwärmung erzielen. Die hierfür benötigte Leistung bringen moderne Sole-Wärmepumpen ohne jegliche Probleme auf. Eine weitere Möglichkeit ist die Installation einer Deckenheizung, sofern die Räumlichkeiten die nötigen Voraussetzungen erfüllen. Auf diese Weise müssten bei einer Heizungssanierung nicht der komplette Boden aufgestemmt und der Estrich erneuert werden.

Prinzipiell ja, sofern es sich um eine Sole-Wasser-Wärmepumpe handelt. Mit Luft-Wasser-Wärmepumpen sind unsere PVT-Module meist nicht kompatibel. Der Grund ist, dass bei Luft-Wasser-Wärmepumpen die Quellwärme ausschließlich aus der Umgebungsluft gewonnen wird. Hierfür ist wiederum ein spezielles Außengerät mit Ventilatoren nötig.

Ist die Wahl auf eine PVT-Heizung bestehend aus Hybridmodulen und Sole-Wasser-Wärmepumpe gefallen, haben Sie mit Sunmaxx größtmögliche Auswahl. Wir sind ein offenes System, das mit allen gängigen Sole-Wärmepumpen-Herstellern und -Marken kompatibel ist. Dies gilt insbesondere für bivalente Anlagen. Bei monovalenten Systemen empfehlen wir, auf eine Quellen-Eintrittstemperatur von -15 °C oder darunter zu achten.

Ja, der Betrieb von PVT und Sole-Wärmepumpe ist die effizienteste und wirtschaftlichste Methode. Ausnahmen bilden nur spezielle Anwendungsfälle, wie z.B. die Erwärmung von Schwimmbädern und -becken.
Der Vorteil bei PVT ist, dass keine so hohen Temperaturen anfallen wie bei reinen Solarthermie-Anlagen. Anderenfalls könnte eine Sole-Wärmepumpe gar nicht mit dem System arbeiten.

Bei Sunmaxx handelt es sich um ein offenes System. Bedeutet: Alle gängigen Sole-Wärmepumpen und deren Hersteller/Marken sind mit unseren PVT-Modulen kombinierbar. Dies gilt insbesondere für bivalente Anlagen, bspw. PVT in Kombination mit Erdsonden, Erdkollektoren oder einem Eisspeicher.

Für monovalente Anwendungen empfehlen wir eine Wärmequellen-Eintrittstemperatur von -15 °C oder darunter. Sunmaxx unterhält Partnerschaften mit vielen Wärmepumpen-Herstellern, deren Systeme im Zusammenspiel mit unseren Hybridmodulen erprobt und optimiert sind. Auf Nachfrage teilen wir gern eine entsprechende Übersicht mit Ihnen.

PVT-Heizungen bestehen aus zwei Komponenten: einer PVT-Anlage und einer Sole-Wasser-Wärmepumpe. Die PVT-Anlage wird auf dem Dach installiert; die Sole-Wärmepumpe befindet sich geschützt innerhalb des Gebäudes. Neben Strom liefert die PVT-Anlage auch die für den Betrieb der Sole-Wärmepumpe benötigte Quellwärme. Bei einer Kombination aus Luft-Wasser-Wärmepumpe und PV wird die Wärme ausschließlich aus der Umgebungsluft gewonnen. Für den Luftaustausch ist ein zusätzliches Außengerät mit Ventilatoren erforderlich. Das System besteht folglich aus drei Komponenten.

Im direkten Vergleich hat eine PVT-Heizung deutlich mehr Vorteile. Sie benötigt keine Ventilatoren, da durch Modul-Oberfläche, Hinterlüftung und natürliche Konvektion ein vollumfänglicher Wärmeaustausch stattfindet. Dadurch arbeitet eine PVT-Heizung im Außenbereich völlig lautlos. Zudem gewinnt sie die für den Betrieb benötigte Quellwärme nicht nur aus der Umgebungsluft, sondern auch aus der solaren Einstrahlung. Dies ermöglicht höhere Quelleneintrittstemperaturen – dadurch arbeitet eine PVT-Heizung im Langzeitbetrieb deutlich effizienter (mit Jahresarbeitszahlen zwischen 4 und 4,5 vs. 3 bei Luft-Wärmepumpen). Das resultiert in einem niedrigeren Strombedarf und demzufolge auch in langfristig niedrigeren Betriebskosten.

Kurz zusammengefasst: eine PVT-Heizung hat gegenüber einer Kombination aus Luft-Wasser-Wärmepumpe und PV die folgenden Vorteile:

• 2 statt 3 Komponenten – geringerer Planungsaufwand
• Ästhetische Installation – ganz ohne Außengerät
• Lautloser Betrieb – ideal bei Auflagen gegen Schallemissionen
• Nachhaltig – Strom und Wärme aus einem System
• Effizient – niedrigerer Strombedarf durch hohen Wirkungsgrad
• Wartungsarm – schonender Betrieb mit höherer Lebensdauer
• Langanhaltend niedrigere Betriebskosten

Bei monovalenten Anlagen (sprich PVT als alleinige Wärmequelle für die Sole-Wasser-Wärmepumpe) werden mindestens 4 m² PVT-Fläche (beziehungsweise 2 Sunmaxx PVT-Module) je kW Heizleistung der Wärmepumpe* benötigt. Die Grundvoraussetzung hierbei ist, dass für die PVT-Anlage genügend Dachfläche zur Verfügung steht. Monovalente Systeme eignen sich daher in erster Linie für Einfamilienhäuser mit überschaubarem Wärmebedarf. Zudem ist darauf zu achten, dass die gewählte Sole-Wasser-Wärmepumpe eine Quelleneintrittstemperatur von -15 °C oder darunter beherrscht.

Ein Beispiel:
Bei einem kleinen Einfamilienhaus-Projekt mit einer 8 kW Sole-Wasser-Wärmepumpe würden etwa 16 Sunmaxx PVT-Module bzw. 32 m² PVT-Fläche benötigt. Mit dieser Auslegung wäre das Gebäue für den Winterfall bestens ausgestattet. Eine größere Dimensionierung der Anlage kann sinnvoll sein, um die Effizienz des Heizsystems zu steigern.

*Je nach Lage und baulichen Voraussetzungen kann die Angabe abweichen. Bitte ziehen immer einen Sunmaxx-Fachpartner hinzu, um sicherzustellen, dass die Auslegung der PVT-Heizung Ihrem individuellen Wärmebedarf entspricht.

Im Winter steht verhältnismäßig mehr Umgebungswärme als Strahlungswärme zur Verfügung. Bei fehlender Sonneneinstrahlung entspricht die maximal vom Dach gewinnbare Quellwärme der Umgebungstemperatur. Sobald jedoch Sonnenstrahlen auf die Modul-Oberfläche treffen, bietet das PVT-System automatisch Vorteile gegenüber einem vergleichbaren Heizsystem aus Luft-Wasser-Wärmepumpe (und PV). Durch die solare Einstrahlung heizt sich das Modul auf und kann selbst im Winter Quelltemperaturen von bis zu 20 °C liefern. Dennoch lohnt sich – speziell bei monovalenten Systemen –ein Heizstab als Backup. Auch ein alter Gaskessel oder Pelletofen kann als Unterstützung genutzt werden.

Für die Auslegung einer monovalenten PVT-Heizung (sprich PVT als alleiniger Wärmequelle für die Sole-Wasser-Wärmepumpe) empfehlen wir grob mit mindestens 2 Modulen pro kW Heizleistung der Wärmepumpe zu planen*. Bei einer Sole-Wärmepumpe mit 8 kW Heizleistung würden Sie also mindestens 16 Sunmaxx PVT-Module benötigen. Eine großzügigere Dimensionierung Der PVT-Anlage ist immer sinnvoll, um die Effizienz des Gesamtsystems zu steigern, für die Funktionalität jedoch nicht zwingend erforderlich.

*Je nach Lage und baulichen Voraussetzungen kann die Angabe abweichen. Bitte ziehen immer einen Sunmaxx-Fachpartner hinzu, um sicherzustellen, dass die Auslegung der PVT-Heizung Ihrem individuellen Wärmebedarf entspricht.

Die (im Sommer) maximal über unsere PVT-Module generierbare Wärme liegt bei etwa 25 bis 45 °C, je nach Anwendung und Witterungsverhältnissen. Damit liefern unsere Hybridmodule sogenannte Niedertemperatur-Wärme, die später mittels Sole-Wärmepumpe erhöht wird.

Ja, unsere Hybridmodule eignen sich auch für Großprojekte wie z.B. industrielle Anwendungen oder kalte Nahwärmenetze. Auch Hochtemperatur-Wärmepumpen können in Kombination mit unseren PVT-Modulen eingesetzt werden. Durch den geringen Druckverlust lassen sich bis zu 24 Sunmaxx-Module parallel schalten. Dies bedeutet eine maximal effiziente Nutzung der verfügbaren Dach- bzw. Freifläche und ermöglicht eine kostengünstige Installation.

Gern beraten wir Sie im ersten Schritt zu Großprojekten und vernetzen Sie mit geeigneten Fachplanern. Kontaktieren Sie uns bitte unter office@sunmaxx-pvt.com.

Ja, mit PVT lässt sich auch ein Mehrfamilienhaus ganzjährig mit Wärme versorgen. Dies kann sowohl monovalent (sprich PVT als alleinige Wärmequelle für die Sole-Wasser-Wärmepumpe) als auch bivalent (bspw. in Kombination mit Erdsonden, Erdkollektoren oder einem Eisspeicher) geschehen.

Sunmaxx ist reiner Modul-Hersteller. Wir haben keine Wärmepumpen im Sortiment, sondern stellen lediglich die Wärmequelle bereit. Allerdings unterhalten wir Partnerschaften mit diversen Wärmepumpen-Herstellern. Über unsere Installationspartner können Sie eine PVT-Heizung als Gesamtsystem beziehen.

Bei Sunmaxx handelt es sich um ein offenes, herstellerunabhängiges System. Unsere PVT-Module eignen sich für nahezu alle Sole-Wasser-Wärmepumpen. Darunter sind auch Modelle, die bereits mit natürlichen Kältemitteln wie Propan R290 arbeiten.

PVT-Module liefern sogenannte Niedertemperatur-Wärme auf dem Niveau der Umgebungsluft. Selbst bei hochsommerlichen Temperaturen steht für die Warmwasserbereitung nicht genügend Direktwärme zur Verfügung. Das System ist also immer auf den Betrieb mit Sole-Wasser-Wärmepumpe angewiesen. Eine Ausnahme bilden Schwimm- und Freibäder – für die Erwärmung der Becken reichen bereits 26 °C aus, sodass lediglich ein Wärmeüberträger, aber keine Wärmepumpe erforderlich ist.

Die Taktung der Wärmepumpe lässt sich grundsätzlich durch die Wahl eines geeigneten Pufferspeichers reduzieren. Bitte wenden Sie sich für eine passgenaue Auslegung an unser Fachpartner-Netzwerk.

Der COP (Coefficient of Performance, zu Deutsch Leistungskoeffizient) beschreibt das Verhältnis zwischen Stromverbrauch und abgegebener Wärmemenge – gerechnet auf einen bestimmten Standort und das ganze Jahr.

Der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance, dt. Jahresarbeitszahl oder kurz JAZ) ist etwas konkreter, weil er auch jahreszeitliche Einflüsse berücksichtigt und so einen gewichteten Durchschnitt liefert. Dies vereinfacht den direkten Vergleich unterschiedlicher Wärmepumpen-Systeme.

Eine PVT-Heizung bzw. eine Wärmepumpe mit PVT-System gehört zu den effizientesten und nachhaltigsten Heizlösungen am Markt. Bei bivalenten Systemen (sprich die PVT-Heizung wird mit einer zusätzlichen Energiequelle betrieben, bspw. einer oder mehreren Erdsonden) sind Jahreszahlen von über 6 möglich. Bei monovalenten Anlagen mit PVT als alleiniger Wärmequelle für die Sole-Wasser-Wärmepumpe bewegt sich die Jahresarbeitszahl meist zwischen 4 und 4,5. Top-Anlagen liefern sogar eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von über 5. Beide Systeme arbeiten deutlich effizienter und wirtschaftlicher als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (hier liegt die Jahresarbeitszahl meist bei ca. 3 oder niedriger), weil das PVT-System neben der Umgebungsluft auch die solare Einstrahlung als Wärmequelle nutzt.

Größere Gebäude und Anwendungsbereiche erfordern eine teils erhebliche Menge an aktiviertem Bodenvolumen (bspw. durch Erdwärmesonden), da reine geothermische Anlagen keine unerschöpfliche Ressource sind. Früher oder später kühlt die Erdsonde aus. Wird diese jedoch durch eine PVT-Anlage regeneriert – beispielsweise, indem während der Sommermonate überschüssige Wärme aus den Modulen ins Erdreich geleitet wird – sind langfristig hohe Wärmeerträge möglich. So können über Jahrzehnte hinweg eine hohe Quelltemperatur aus dem Erdreich erzielt und ein Auskühlen verhindert werden.
Aus rein technischer Sicht ließe sich eine Erdsonde auf diese Weise unbegrenzt lange betreiben. Durch die Erdsonden-Regeneration mit PVT sind deutlich weniger Sonden und/oder Bohrmeter erforderlich. Das senkt die Investitionskosten für klimafreundliches Heizen und Kühlen drastisch, in einigen Fällen sogar um bis zu 75 Prozent.

Ja, der klassische Heizbetrieb lässt sich mit einer PVT-Wärmepumpe in den Sommermonaten umkehren. Unsere Module können problemlos auch zum Kühlen eingesetzt werden – entweder aktiv durch Kühlumkehr der Sole-Wasser-Wärmepumpe oder passiv durch Infrarot-Abstrahlung in den kalten Nachthimmel. Bei aktiver Kühlung kann die Abwärme tagsüber in einem Abwärme-Tank gespeichert werden und nachts über die PVT-Module rückgekühlt werden.

Die Kühlleistung einer PVT-Heizung erzielt keine so hohen Temperatur-Unterschiede wie eine herkömmliche Klima-Anlage. Das liegt nicht primär am PVT-System oder der Sole-Wasser-Wärmepumpe, sondern eher daran, dass Fußbodenheizungen (oder andere gängige Heizkörper) Kälte nicht so effektiv abgeben wie es bei einer Klima-Anlage der Fall ist. Trotzdem lässt sich mit PVT-System und Sole-Wärmepumpe ein angenehmer und merklicher Kühleffekt erzielen, sofern konstant gekühlt wird. Es ist ratsam, eine gleichmäßige Temperatur in der Wohnung einzustellen, z.B. bei 22 °C. Zudem empfehlen wir, die Temperatur von Heizwasser und Oberflächen zu begrenzen (sog. Taupunkt-Überwachung), damit kein Kondenswasser entsteht – denn kalte Luft bindet Feuchtigkeit bekanntlich schlechter als warme.

Im direkten Vergleich mit einer Klima-Anlage ist Kühlen mit PVT die deutlich effizientere und geräuschärmere Lösung.

Die passive Kühlung nutzt natürliche Prozesse, um Wärme aus einem Raum (bzw. dem Gebäude) abzuführen. Aktive Kühlmittel oder energie-intensive Prozesse kommen nicht zum Einsatz. Beim passiven Kühlen laufen die Umwälzpumpen auf beiden Seiten, die Wärmepumpe jedoch nicht. Die überschüssige Wärme wird über Boden und Heizkörper aufgenommen und mittels Heizkreislauf an die PVT-Anlage übertragen. Nach Übergabe am Wärmetauscher wird die Wärme über die Kollektorfläche an die Umgebungsluft abgegeben.
Bei PVT-Modulen erfolgt die passive Kühlung durch Infrarot-Abstrahlung in den kalten Nachthimmel (sogenannte Strahlungskühlung). Damit kann in Tropennächten von 25 °C oder darüber auf unter 20 °C abgekühlt werden.

Die aktive Kühlung nutzt elektrische Energie, um den Carnot-Prozess an der Sole-Wasser-Wärmepumpe umzukehren. Der mit Strom betriebene Kompressor (Verdichter) in der Wärmepumpe bleibt in Betrieb, es wird lediglich eine Richtungsänderung der Kältemittel-Zirkulation vorgenommen. Aktives Kühlen erfolgt unter Nutzung von Sunmaxx Modulen mit sehr hohen Effizienzfaktoren (EER) von über 6. Der Prozess ist somit deutlich effizienter als bei einer herkömmlichen Klima-Anlage (mit einer EER von ca. 3).

Mit Sunmaxx PVT-Modulen ist sowohl passives als auch aktives Kühlen möglich. Der sogenannte Energy-Efficiency-Ratio (EER) beschreibt die Effizienzgrade, die sich beim Kühlen mit PVT und Sole-Wärmepumpe erzielen lassen und dient somit als Performance-Nachweis.
Den mit Abstand höchsten EER von 8 bis 10 oder sogar darüber erzielt passives Kühlen, gefolgt von aktivem Kühlen mit einem EER von ca. 4,5 bis 6. Bei einer herkömmlichen Klima-Anlage liegt der EER in der Regel zwischen 2 und 4.

Im direkten Vergleich ist die Effizienz sowohl bei der passiven als auch bei aktiver Kühlung deutlich höher als bei einer Klima-Anlage, jedoch zulasten der Kühlleistung. Im Umkehrschluss benötigt eine Klima-Anlage für den Kühlvorgang deutlich mehr Strom.

PVT hat als Wärmequelle keinen Einfluss auf die Einzelraumregelung (ERR). Inwieweit die Implementierung / Nachrüstung sinnvoll ist, richtet sich nach dem Einsatzzweck der Räumlichkeiten bzw. Ihren individuellen Wünschen.

Nein, die PVT-Module von Sunmaxx überhitzen nicht. Der vollflächige Aluminium-Wärmetauscher auf der Modul-Rückseite gibt die überschüssige Wärme einfach an die Luft ab, ähnlich wie bei einem passiven Kühlkörper. Dadurch steigt die Temperatur im Modul an, was beim Sunmaxx-System jedoch kein Problem darstellt.

Um die Effizienz der Solarzellen zu erhöhen und die Wärmepumpe zu schonen, empfehlen wir aber einen Abwärme-Tank, der über Nacht und unsere Module rückgekühlt wird.