Entwicklung mit hohem Qualitätsanspruch
Neuer PVT-Hybridkollektor für Sole-Wärmepumpen Systeme
Die TWL Technologie GmbH aus Freihung hat gerade auf der Fachmesse Intersolar Europe den Hybridkollektor „PRISMA PVT RBX“ vorgestellt. Dieser lässt sich sowohl als reine Dachanlage installieren als auch bivalent mit einer Erdquelle kombinieren. Dabei ist die Jahresarbeitszahl deutlich höher als bei Luft/Wasser-Wärmepumpen und das System ist im Außenbetrieb komplett geräuschlos. SHK Profi wollte es genauer wissen und sprach darüber mit Christian Holst, der bei TWL Technologie zuständig für den Vertrieb DACH und Product Development Manager PVT Systems ist.
Herr Holst, die TWL Technologie GmbH stellte gerade zur zur Fachmesse Intersolar Europe in München den Hybridkollektor „PRISMA PVT RBX“ vor. Aus welchen Komponenten besteht er?
Der Kollektor besteht aus einem Doppelglas-PV Modul mit
Topcon N-Typ Zelltechnologie, welches mit einem thermischen Absorber aus der Automobilindustrie verbunden wurde.
Christian Holst, zuständig für Vertrieb DACH und Product Development Manager PVT Systems.
Bild: TWL
Erläutern Sie bitte die Funktionsweise!
Das „PRISMA PVT“-Hybridmodul nutzt zwei Quellen der Umweltenergie. Einerseits wird die solare Einstrahlung in Form von Abwärme aus dem Stromerzeugungsprozess nutzbar gemacht, andererseits wird der Umgebungsluft Energie entzogen. Dieser Entzug findet unabhängig von solarer Einstrahlung permanent statt; also auch nachts oder bei Regen. Diese beiden Umweltquellen werden dann über die im Modulfeld zirkulierende Solarflüssigkeit der Quellseite einer Sole-Wärmepumpe zugeführt. Diese erhöht die Temperatur dann auf das Niveau, welches für Heizzwecke und zur Brauchwassererzeugung benötigt wird.
Im Prinzip ist die Technologie nicht neu. Wodurch unterscheidet sich der Hybridkollektor von den Modellen des Wettbewerbs?
Unser Kollektor wurde vom Automobilzulieferer Mubea im eigenen Entwicklungszentrum in Attendorn designt und optimiert. Zur Entwicklung wurde KI-gesteuerte Simulationssoftware verwendet, um die Kühlplatte dreifach zu optimieren. Ziel war es, ein Optimum der drei Parameter solare Effizienz bei gleichmäßigem Energieabtrag vom PV-Laminat, optimale Energieentzug aus der Umgebungsluft und geringe Druckverluste zu erreichen. Diese profunde wissenschaftliche Herangehensweise unterscheidet uns von vielen unserer Wettbewerber. Weiter setzen wir auf Doppelglas-PV-Laminate mit neuster Schwachlicht-optimierter Zelltechnologie und geringerer Degradation als bei Glas-Folien-Module. Ein nicht unwichtiger Nebeneffekt ist die höhere Brandsicherheit unserer Kollektoren, da sich rückseitig keine brennbare Laminationsfolie befindet.
Ab Herbst erhältlich: Der PVT-Hybridkollektor „PRISMA PVT RBX“ mit KI-optimierter Kanalgeometrie.
Bild: TWL
Wie effizient arbeitet die Technik?
Reine PVT-Dachanlagen in Kombination mit einer Sole-Wärmepumpe erreichen Jahresarbeitszahl von 4.0. Damit liegt die Effizienz etwas über einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Eine PVT-Wärmepumpen-Anlage in Kombination mit einer Erdquelle kann eine Jahresarbeitszahl von 5 erreichen. Ein kostensparender Nebeneffekt im Zusammenspiel mit Erdsonden ergibt sich daraus, dass entweder das Sondenbohrfeld verkleinert oder die Bohrtiefe verringert werden kann. PVT-Wärmepumpen-Anlagen mit großen Eisspeichern können Jahresarbeitszahlen über 5
erreichen. Abhängig ist die Effizienz natürlich immer von einer optimal abgestimmten Anlagen-Konfiguration.
Für welche Objekte eignet sich der Hybridkollektor besonders?
Hybridkollektoren eignen sich besonders für Bauten, welche gut genug isoliert sind, um eine Wärmepumpe dauerhaft kostengünstig betreiben zu können. Des Weiteren sind Objekte besonders gut geeignet, wenn sie ganzjährig einen hohen Energiebedarf, z.B. zur Brauchwassererwärmung, zur Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie oder zur Temperierung von Schwimmbädern, haben. Genannt seien hier beispielhaft Sportstätten, Schulgebäude, Krankenhäuser, Hotels oder die Lebensmittelindustrie. Zunehmend bekommen wir auch Anfragen zur kommunalen Wärmeversorgung, Nah- und Fernwärme und zu kalten Nahwärmenetzen in Baugebieten / Quartieren.
Energie aus dem Erdreich kann ebenso genutzt werden, wie von der Sonne.
Bild: TWL
Welche Parameter müssen beim Einbau beachtet werden?
Im Bestandsbau ist es immer entscheidend, die aktuelle Situation der verbauten Technik in Verbindung mit der energetischen Beschaffenheit des Gebäudes zu betrachten, um hier sinnvolle
Lösungen eines PVT-Einsatzes zu erarbeiten. Nicht jedes Gebäude oder jede Anlagenkonfiguration der bestehenden Heizungsanlage ist geeignet, um einen Einsatz von PVT-Technik zu rechtfertigen. Wichtig bei reinen PVT / WP-Dachanlagen ist die Isolation der im Gebäude verlegten Soleleitungen und der Verbau mittels Kälteschellen, um eine Kondensatbildung an den Leitungen zu verhindern. Quellseitig muss ferner über ein 3-Wege-Mischventil die Quellseite der Wärmepumpe vor Hochtemperaturstörungen geschützt werden. Die Sole-Wärmepumpe sollte quellseitig für ein Temperaturspektrum von -15 °C bis ca. 30 °C ausgelegt sein.
In welchem Rahmen rechnet sich der Einsatz dieser Technik?
Die Technik rechnet sich immer, wenn Erdsondenbohrungen aus Kostengründen nicht realisiert werden sollen oder Erdsondenbohrfelder zwecks Kostenersparnis verkleinert werden sollen. Des Weiteren können PVT-Felder Erdsondenbohrungen vor einer über die Jahre sonst stattfindenden Auskühlung bewahren und somit die Qualität der Erdquelle langfristig erhalten (Regeneration durch PVT). PVT / WP-Anlagen rechnen sich natürlich auch in allen vorher genannten Anwendungsfällen.
Einsatz in der Praxis: der „PRISMA PVT 4.0“.
Bild: TWL
Ist sie förderfähig?
Für Privatkunden sind PVT-Anlagen Mehrwertsteuerbefreit. Im Rahmen der BEG-Förderung können PVT-Anlagen als eine Komponente der Gesamtanlage bis 70 % gefördert werden.
Ab wann und wo sind die Geräte erhältlich?
Unsere aktuellen „PRISMA PVT 4.0“ sind ab Werk erhältlich. Der hier besprochene „PRISMA PVT RBX“-Kollektor wird ab Herbst 2025 ab Lager Freihung verfügbar sein.
Auf welche Weise holt TWL das SHK-Handwerk ins Boot, das die Technik installiert. Gibt es Schulungen oder Supportangebote?
Es wird zur Markteinführung im Herbst auch Schulungen für das SHK-Handwerk geben. Des Weiteren steht unser Vertriebsteam jederzeit zur individuellen Beratung dem Handwerk zur Seite.
Woher stammt die Expertise der TWL Technologie GmbH?
TWL hat jahrzehntelange Erfahrung mit Solarthermieanlagen. PVT-Hybridkollektoren waren hier für TWL eine naheliegende Erweiterung des Produktprogramms. Diese Expertise wurde durch wissenschaftliche Kontakte zum Fraunhofer ISE und zum ISFH Hameln erweitert und vertieft. TWL ist Industriepartner in der IintegraTE-XL-Studie der führenden deutschen Solarforschungsinstitute.
