nt 02 | 2020: Hybride Solartechnologien

PVT-Hybridkollektoren – Umsetzungsbeispiele in der Schweiz und in Österreich

Christian Bösch

Gerade Freibäder haben während des Saisonbetriebes einen sehr hohen Energieverbrauch für die Warmwasseraufbereitung, die Beckenbeheizung und den elektrisch-technischen Betrieb. So auch das Freibad St. Jakob in Basel in der Schweiz. Der Energieverbrauch liegt thermisch bei ca. 950 000 kWh/a und elektrisch bei ca. 180 000 kWh/a.

500 m² PVT-Hybridkollektoren auf den Umkleidekabinen des Freibads St. Jakob in Basel Foto: Solator

Im Zuge einer Generalsanierung war es der Stadt Basel wichtig, einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs mit Solarenergie zu decken. Da die vorhandenen Dachflächen zur solaren Energiegewinnung im Vergleich zum hohen Energiedarf nur gering waren, wurden diese schlussendlich doppelt genutzt. Zum Einsatz kamen 320 Stück unabgedeckte Hybridkollektoren der Firma Solator, die auf den Umkleidekabinen des Bades montiert wurden. Die Kollektoren werden zur Erwärmung des Beckenwassers sowie zur Abdeckung des Pumpenstromes verwendet. Die ca. 500 m² Hybridkollektoren erreichen einen thermischen Energieertrag von 250 000 kWh/a und einen elektrischen Jahresertrag von 100 000 kWh/a, was einem Energiebedarf von 20 Einfamilienhäusern entspricht. Dadurch können thermisch ca. 25 % und elektrisch ca. 60 % des Energiebedarfs des Freibads abgedeckt werden.

Seit ca. 10 Jahren werden unabgedeckte Hybridkollektoren am Standort der Firma Solator in Wolfurt, Österreich, produziert. Die Vorderseite der Kollektoren erzeugt durch Photovoltaik (monokristalline Siliziumzellen) elektrische Energie, auf der Rückseite wird im Wärmetauscher-Prinzip thermische Energie gewonnen. Durch den Kühleffekt des Wärmetauschers kann die PV-Leistung dabei gesteigert werden.

Anwendungsgebiete

Schwimmbäder sind für die Verwendung von unabgedeckten PVT-Kollektoren besonders gut geeignet und ermöglichen hohe solare Erträge. Außerdem werden die Solator-Kollektoren zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung von Wohnanlagen, Hotels sowie in Bankgebäuden eingesetzt. Ein besonders wichtiger Einsatzbereich ist die Regeneration von Erdsonden- und Erdkollektorfeldern. Dadurch kann eine hohe Effizienz von Wärmepumpensystemen über die Jahre aufrechterhalten werden. Ein weiteres vielversprechendes Anwendungsgebiet ist die Regeneration von Eisspeichern.

Die Regeneration von Erdsonden ist vor allem in der Schweiz ein großes Thema. In den letzten Jahren wurden viele Wohnprojekte mit Wärmepumpe und Erdsondenfeldern errichtet und mittlerweile existiert eine Verordnung, die die Regeneration der Erdsondenfelder in den Sommermonaten vorschreibt, da der Energiebezug über das Erdreich sonst nicht dauerhaft gewährleistet werden kann.

Zur Regeneration von Erdsondenfeldern werden die PVT-Kollektoren sehr flach aufgeständert, um einen hohen Ertrag im Sommer zu liefern. Ein beispielhaftes Projekt zur Regeneration von Erdsonden wurde von Solator für eine Wohnsiedlung in Obfelden in der Schweiz mit einer PVT-Kollektorfläche von ca. 595 m², einem elektrischen Jahresertrag von ca. 93 000 kWh und einem thermischen Jahresertrag von ca. 130 000 kWh umgesetzt.

258 Stk. PVT- und 114 Stk. unverglaste thermische Kollektoren mit einer Fläche von ca. 595 m² zur Erdsondenregeneration und Warmwasseraufbereitung für eine Wohnsiedlung in Obfelden, Schweiz: 1, 2. Fotos: Solator

Fazit

Unabgedeckte Hybridkollektoren sind für den Einsatz in Schwimmbädern sehr gut geeignet und ermöglichen hohe solare Erträge. Eine weitere wichtige Anwendung ist die Regeneration von Erdsondenfeldern, die eine über die Jahre gleichbleibend hohe Effizienz von Wärmepumpensystemen ermöglicht. Vor allem in der Schweiz eröffnen sich hier in den nächsten Jahren durch eine Verordnung zur Regeneration von Erdsondenfeldern konkrete Anwendungsmöglichkeiten.

Wohnbau Mähdergasse

32 m² PVT-Kollektoren zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung eines Wohnbaus in Dornbirn, Österreich Fotos: Solator

Autor

Christian Bösch ist Geschäftsführer von Solator. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!