PVT-Solarpaneele erklärt: Wie ein Dachmodul sowohl Strom als auch Warmwasser erzeugt

2026/03/23 11:50

PVT-Technologieleitfaden

PVT-Solarmodule: Wie ein Modul sowohl Strom als auch Wärme liefert

Ein technischer und kaufmännischer Leitfaden für Projektentwickler, EPC-Auftragnehmer und Beschaffungsteams zur Bewertung von hybriden Solar-PVT-Systemen für Gebäude, Fabriken und Fernwärmeprojekte.

Was ist ein PVT-Solarpanel?

Ein PVT-Solarmodul (photovoltaisch-thermisch) ist ein Hybridmodul, das Strom erzeugt und gleichzeitig Wärmeenergie von derselben Oberfläche aufnimmt. Im Gegensatz zu einem Standard-PV-Modul, das etwa 20 % des Sonnenlichts in Strom umwandelt und den Rest als Wärme verschwendet, gewinnt ein PVT-Modul diese Wärmeenergie über einen eingebauten Wärmetauscher zurück und leitet sie in einen Warmwasser- oder Heizkreislauf.

Das Ergebnis ist eine einzelne Dacheinheit, die zwei Energieformen – Strom und Wärme – mit einem kombinierten Systemwirkungsgrad von 70 % bis 88 % liefert, abhängig von Design, Klima und Integrationsstrategie. Dadurch eignet sich die PVT-Technologie besonders für Projekte, bei denen sowohl elektrischer als auch thermischer Bedarf besteht, wie beispielsweise Hotels, Krankenhäuser, Fabriken, Schulen und Mehrfamilienhäuser.

Hauptunterschied:Photovoltaikmodule erzeugen ausschließlich Strom. Solarthermische Kollektoren erzeugen ausschließlich Wärme. PVT-Anlagen erzeugen beides auf derselben Fläche – wodurch der benötigte Dachflächenbedarf im Vergleich zu separaten PV- und Solarthermieanlagen um bis zu 40 % reduziert wird.

Wie funktioniert ein PVT-Panel?

Ein PVT-Modul besteht aus einer Photovoltaikzellenschicht, die mit einem wärmeabsorbierenden Substrat verbunden oder thermisch gekoppelt ist. Sonnenlicht trifft auf die PV-Zellen und erzeugt Strom. Der Teil der Sonnenstrahlung, den die PV-Zellen nicht umwandeln können – typischerweise 70–80 % der Gesamtstrahlung – wird zu Abwärme. In einem herkömmlichen PV-Modul erhöht diese Wärme die Zelltemperatur und verringert den Wirkungsgrad. In einem PVT-Modul strömt ein Wärmeträgermedium (Wasser, Glykol oder Luft) durch Kanäle unterhalb oder hinter den PV-Zellen, absorbiert diese Wärmeenergie und führt sie ab.

Diese Doppelfunktionskonstruktion erzeugt einen Rückkopplungsmechanismus: Die Wärmeabfuhr von der PV-Zellenoberfläche hält die Zelltemperaturen niedrig, was den elektrischen Wirkungsgrad verbessert. Gleichzeitig sammelt der Wärmekreislauf nutzbare Wärme bei Temperaturen zwischen 25 °C und 75 °C, abhängig von der Systemarchitektur und dem Durchfluss.

Drei Kernsubsysteme

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PV-Schicht

Monokristalline oder polykristalline Zellen wandeln Sonnenlicht in Gleichstrom um. Der Wirkungsgrad der Zellen liegt typischerweise zwischen 20 % und 23,3 %, die Leistung wird in Watt Peak (Wp) gemessen.

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Wärmeabsorber

Direkt unter den PV-Zellen befindet sich eine Metallplatte (Kupfer oder Aluminium) mit integrierten Flüssigkeitskanälen. Sie absorbiert Abwärme und gibt diese über Wärmeleitung an das zirkulierende Medium ab.

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Wärmeübertragungskreislauf

Ein geschlossenes Rohrleitungssystem leitet Wasser oder Glykol durch den Absorber, transportiert die gesammelte Wärme zu einem Speichertank oder Wärmetauscher und führt die abgekühlte Flüssigkeit zurück zum Paneel.

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Kontrollsystem

Sensoren überwachen die Temperatur der Bedienfelder, die Flüssigkeitstemperatur und die Durchflussrate. Ein Regler aktiviert die Umwälzpumpe, sobald nutzbare Wärme zur Verfügung steht, und schaltet sie bei geringer Sonneneinstrahlung ab.

PVT in Zahlen

88 % Gesamtsystemeffizienz (Strom + Wärme)

23,3 % Elektrischer Wirkungsgrad von PV-Zellen

40 % Einsparung von Dachfläche im Vergleich zu einer separaten PV- und thermischen Anlage

PVT-Panel-Typen: Welche Architektur passt zu Ihrem Projekt?

Nicht alle PVT-Module sind gleich. Die Wahl des Modultyps hängt davon ab, ob Ihr Projekt die Stromerzeugung, die Wärmeleistung oder einen bestimmten Temperaturbereich für Prozesswärme oder die Integration einer Wärmepumpe priorisiert.

PVT-E-Typ: Stromorientierter Hybrid

PVT-E-Module sind für Projekte konzipiert, bei denen die Stromeinsparung im Vordergrund steht. Der thermische Absorber bietet einen zusätzlichen Vorteil: Er kühlt die PV-Zellen, um eine optimale elektrische Leistung zu gewährleisten und gleichzeitig eine moderate Warmwasserbereitung zu ermöglichen. Diese Modulart eignet sich besonders für Gewerbegebäude, Bürokomplexe und netzgekoppelte Projekte, bei denen Einspeisevergütungen oder Einsparungen durch Eigenverbrauch das Finanzierungsmodell bestimmen.

PVT-T-Typ: Thermischer Hybrid

PVT-T-Klimaanlagen nutzen vor allem die Wärmegewinnung. Die Absorberkonstruktion maximiert die Wärmeaufnahme, und das System liefert höhere Wassertemperaturen bei etwas geringerer elektrischer Leistung. Diese Art von Klimaanlage eignet sich für Hotels, Krankenhäuser, Studentenwohnheime und Lebensmittelbetriebe mit hohem Warmwasserbedarf.

TP/V Pro: Integriertes Modul der nächsten Generation

Der TP/V Pro repräsentiert die neueste Evolutionsstufe im PVT-Design und zeichnet sich durch ein verbessertes Wärmemanagement und eine fortschrittliche Kühlarchitektur aus. Er ist für Projekte konzipiert, die sowohl eine hohe elektrische Umwandlung als auch eine robuste Wärmeleistung erfordern – wie beispielsweise Fernwärmesysteme, Industrieanlagen und Hybrid-Wärmepumpenanlagen.

PVT-Panel-Vergleich: Soletks-Produktlinie

Parameter	PVT-E Typ	PVT-T Typ	TP/V Pro
Hauptfokus	Stromerzeugung	Thermische Sammlung	Symmetrischer Doppelausgang
Effizienz von PV-Zellen	23,3 %	20–22 %	23,3 %
Maximaler thermischer Wirkungsgrad	~55%	~71%	71 %
Gesamtsystemeffizienz	~75%	~85%	88 %
Modulleistung (Wp)	~340 W	~300 W	336,3 W
Max. Warmwassertemp	~55°C	~75°C	75°C
Betriebsbereich	-25 °C bis +70 °C	-25 °C bis +80 °C	-25 °C bis +80 °C
Abmessungen (mm)	1800 × 1080 × 35	1800 × 1080 × 45	1800 × 1080 × 48
Gewicht	~32 kg	ca. 36 kg	38 kg
Steckertyp	MC4	MC4	MC4
Beste Passform	Netzgekoppelte Gewerbe- und Büroparks	Hotels, Krankenhäuser, Studentenwohnheime	Fernwärme-, Industrie- und Wärmepumpensysteme

Soletks TP/V Pro — Flaggschiff-PVT-Modul

Integriert Solarenergieerzeugung, Heizung, Energiespeicherung und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in einer einzigen Plattform. Entwickelt für den großflächigen Einsatz in Gewerbe und Industrie.

88 % Gesamtsystemeffizienz

336,3 W Ausgangsleistung des Moduls

75°C Maximale Warmwassertemperatur

1500 V Maximale Systemspannung

PVT vs. Standard-PV vs. Solarthermie: Wann ist PVT sinnvoll?

Die Wahl zwischen PVT und einer reinen Photovoltaik- oder Solarthermieanlage ist nicht automatisch. Sie sollte vielmehr vom Lastprofil des Gebäudes, der verfügbaren Dachfläche und der Energiekostenstruktur abhängen.

Wählen Sie Standard-PV, wenn:

Das Gebäude hat einen minimalen Warmwasser- und Heizbedarf. Der Eigenverbrauch oder die Einspeisung von Strom ist der einzige finanzielle Faktor. Die Dachfläche ist nicht begrenzt. Beispiele hierfür sind Lagerhallen, Rechenzentren und Kühlhäuser.

Solarthermie wählen, wenn:

Das Projekt benötigt Hochtemperaturwärme (über 80 °C) für industrielle Prozesse. Es besteht kein nennenswerter elektrischer Bedarf. Maximale thermische Effizienz pro Quadratmeter hat Priorität. Beispiele hierfür sind Lebensmitteltrocknung, Textilverarbeitung und chemische Vorwärmung.

Wählen Sie PVT, wenn:

In demselben Gebäude treten sowohl elektrische als auch thermische Lasten auf. Der Dachraum ist begrenzt und muss die doppelte Leistung erbringen. Die Integration einer Wärmepumpe ist geplant (PVT bietet die ideale Niedertemperaturquelle). Beispiele hierfür sind Hotels, Krankenhäuser, Schulen, Fabriken mit Wohnheimen und Fernwärmenetze.

Vermeiden Sie PVT, wenn:

Der Prozesswärmebedarf liegt über 80 °C, und es ist keine Wärmepumpe im Kreislauf vorhanden. Das Gebäude benötigt kein Warmwasser. Aus Budgetgründen ist nur der niedrigste Strompreis pro Watt zulässig.

PVT + Wärmepumpe: Die hocheffiziente Kombination

Einer der überzeugendsten kommerziellen Anwendungsfälle für die PVT-Technologie ist ihre Integration in Wärmepumpen. Ein PVT-Paneel erzeugt eine Wärmeleistung im Bereich von 25–55 °C, der idealen Quelltemperatur für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Durch die Zufuhr der PVT-Wärme in den Verdampfer der Wärmepumpe erreicht das System deutlich höhere COP-Werte (Leistungszahl) als Luft-Wasser-Wärmepumpen, insbesondere in kalten Klimazonen.

Die Integrationslogik folgt einer klaren Prioritätenkette: PVT-Module sammeln tagsüber Sonnenwärme und erzeugen Strom. Die erzeugte Wärme wird in einen Pufferspeicher oder direkt in die Wärmepumpe eingespeist. Die Wärmepumpe erwärmt das Wasser auf den gewünschten Sollwert (typischerweise 55–65 °C für Warmwasser oder Raumheizung). Ein Reservekessel (Gas oder elektrisch) deckt Lastspitzen oder längere Bewölkungsperioden ab. Gleichzeitig kompensiert die Stromerzeugung der PVT-Module den Stromverbrauch der Wärmepumpe und bildet so einen nahezu autarken Heizkreislauf.

Systemnutzen:PVT-Systeme in Kombination mit Wärmepumpen können den gesamten Heizenergieverbrauch eines Gebäudes im Vergleich zu herkömmlichen Heizkesselsystemen um 40–60 % senken und gleichzeitig Strom erzeugen, der den Stromverbrauch des Kompressors ausgleicht. Studien zeigen, dass diese kombinierten Systeme bis zu 45 % des gesamten Wärmebedarfs durch Solarenergie decken können.

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Anwendungsszenarien für PVT-Solarmodule

Gewerbegebäude: Hotels, Krankenhäuser, Schulen

Diese Einrichtungen kombinieren einen hohen Stromverbrauch (Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Klimaanlage, Geräte) mit einem kontinuierlichen Warmwasserbedarf (Gästezimmer, Küchen, Wäscherei, Sterilisation). PVT-Anlagen decken beides gleichzeitig ab, wodurch die Anzahl der Dachgeräte reduziert und die Systemkomponenten vereinfacht werden. Ein Hotel mit 100 Zimmern benötigt beispielsweise 3.500–5.000 Liter Warmwasser pro Tag bei 50 °C. Eine für diese Wärmelast dimensionierte PVT-Anlage erzeugt zudem nennenswerte Mengen Strom – typischerweise genug, um 15–30 % des Stromverbrauchs der Gemeinschaftsbereiche zu decken.

Werkswohnheime und Arbeiterwohnungen

Industriegelände mit angeschlossenen Wohnheimen weisen ein zweigeteiltes Energieprofil auf: Die Produktionshalle benötigt Prozessstrom, während die Wohnheime Warmwasser mit einer Temperatur von 40–55 °C benötigen. PVT-Anlagen auf den Dächern der Wohnheime decken beide Bedarfe ab. Bei einem Verbrauch von 50–75 Litern pro Person und Tag benötigt ein Wohnheim für 500 Arbeiter täglich etwa 25.000–37.500 Liter Warmwasser. Der erzeugte PVT-Strom kann in das Stromnetz des Werks eingespeist werden und so die Kosten für Spitzenlasten reduzieren.

Fernwärme und Campusgelände mit mehreren Gebäuden

Bei Projekten mit mehreren Gebäuden – Universitätsgeländen, Militärbasen, Wohngebieten – können PVT-Anlagen in ein zentrales Wärmenetz einspeisen. Die erzeugte Niedertemperatur- bis Mitteltemperatur lässt sich optimal in Fernwärmesysteme integrieren, die mit Vorlauftemperaturen von 40–60 °C arbeiten. In Kombination mit saisonalen Wärmespeichern erreichen PVT-basierte Fernwärmesysteme in mitteleuropäischen Klimazonen ganzjährig einen solaren Deckungsgrad von über 50 %.

Vorwärmung von Industrieprozessen

Fabriken mit einem Prozesswärmebedarf unter 80 °C können PVT-Paneele zur Vorwärmung von einströmendem Wasser oder Rohstoffen nutzen, bevor diese in einen konventionellen Kessel oder Wärmetauscher gelangen. Dadurch lässt sich der Brennstoffverbrauch des Kessels in günstigen Klimazonen um 30–50 % reduzieren. Typische Anwendungsbereiche sind die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, die Textilwäsche, die pharmazeutische Herstellung und die chemische Verdünnung. Die erzeugte elektrische Leistung kompensiert gleichzeitig den Stromverbrauch von Pumpen, Beleuchtung oder Druckluftsystemen.

Dimensionierung eines PVT-Systems: Wichtige Eingangsgrößen

Die richtige Dimensionierung von PVT-Anlagen ist keine Schätzung. Sie erfordert vier Haupteingangsgrößen: die tägliche Wärmelast (berechnet aus Warmwasserbedarf, Temperaturanstieg und Nutzungsmuster), die tägliche elektrische Last (oder den angestrebten Ausgleichsprozentsatz), die verfügbare Dachfläche (unter Berücksichtigung von Neigung, Ausrichtung und Verschattung) und die lokalen Daten zur Sonneneinstrahlung (jährliche globale Horizontalstrahlung und monatliche Verteilung).

Die Berechnung der Wärmelast erfolgt nach der gleichen Formel wie bei allen solarthermischen Anlagen: Q (kWh/Tag) = 1,163 × V (m³) × ΔT, wobei V das tägliche Warmwasservolumen in Kubikmetern und ΔT der Temperaturanstieg vom Einlass bis zum Sollwert ist. Sobald Q bekannt ist, wird die benötigte Kollektorfläche ermittelt, indem Q durch den täglichen Solarertrag pro Quadratmeter dividiert wird (der von der Sonneneinstrahlung, dem Wirkungsgrad der Kollektoren und dem angestrebten solaren Deckungsgrad abhängt).

Die elektrische Dimensionierung ist additiv: Die gesamte PVT-Array-Fläche erzeugt nach der Bestimmung der thermischen Belastung eine kalkulierbare Strommenge basierend auf der Wp-Bewertung des Moduls und den lokalen Spitzensonnenstunden. Reicht die elektrische Leistung nicht aus, können zusätzliche Standard-PV-Module die Anlage ergänzen, ohne die thermische Auslegung zu beeinträchtigen.

Faustregel:In Regionen mit einer jährlichen Sonneneinstrahlung von 1400–1800 kWh/m² erzeugt ein TP/V Pro-Modul (336,3 Wp, 71 % maximaler thermischer Wirkungsgrad) jährlich etwa 500–650 kWh Strom und 800–1100 kWh Wärmeenergie. Die tatsächliche Leistung hängt von Neigung, Verschattung und Integrationsdesign ab.

Finanzmodell: ROI und Amortisation für PVT-Systeme

Die Wirtschaftlichkeit von PVT-Anlagen beruht auf zwei Einnahmequellen: Stromeinsparungen (bzw. Exporterlöse) und thermische Einsparungen (Brennstoffersparnis). Diese doppelte Nutzenstruktur führt in der Regel zu einer schnelleren Amortisation als reine PV- oder reine thermische Systeme, vorausgesetzt, beide Lasten sind im Projekt tatsächlich vorhanden.

Ein vereinfachtes Modell für die jährlichen Einsparungen einer gewerblichen PVT-Anlage sieht folgendermaßen aus: Jährliche Stromeinsparung = elektrische Leistung der PVT-Anlage (kWh) × lokaler Strompreis ($/kWh), zuzüglich jährlicher Wärmeeinsparung = eingespartes Brennstoffvolumen × Brennstoffpreis pro Einheit. Die gesamten jährlichen Einsparungen abzüglich der jährlichen Betriebs- und Wartungskosten ergeben den jährlichen Nettogewinn. Amortisationszeit = Gesamtsystemkosten ÷ jährlicher Nettogewinn.

Bei Projekten in Regionen mittlerer Breiten (Südeuropa, Naher Osten, Südostasien, Lateinamerika) amortisieren sich gut konzipierte PVT-Systeme typischerweise innerhalb von vier bis sieben Jahren, abhängig von den lokalen Energiepreisen und verfügbaren Fördermitteln. Entscheidend ist das Verhältnis von Strom- zu Brennstoffkosten: Je höher der Strompreis im Vergleich zu Gas oder Diesel ist, desto effizienter ist PVT gegenüber reinen thermischen Anlagen.

Qualitätssicherung und Zertifizierungen

Alle Soletks PVT-Module durchlaufen über 160 Qualitätsprüfungsschritte, von der Prüfung der selektiven Beschichtungshaftung bis hin zur Beständigkeit gegen hydraulischen Druck und Temperaturwechselbeanspruchung. Die Produktlinie ist nach ISO 9001 (Qualitätsmanagement), ISO 14001 (Umweltmanagement), ISO 45001 (Arbeitsschutz) und Solar Keymark – dem europäischen Standard für die Leistung von Solarthermieprodukten – zertifiziert.

Jedes Modul wird unter kontrollierten Bedingungen getestet, um die Nennleistung hinsichtlich elektrischer und thermischer Leistung zu verifizieren. Die Produktion wird über ein Prozessleitsystem (DCS) überwacht, um eine gleichbleibende Qualität von Charge zu Charge zu gewährleisten. Soletks bietet für seine PVT-Module eine umfassende Garantie und lebenslangen technischen Support, einschließlich Fernüberwachung, Installationsberatung und Inbetriebnahme vor Ort für wichtige Projekte.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein PVT-Panel sowohl meine PV-Anlage als auch meine Solarthermiekollektoren ersetzen?

In vielen Fällen ja. Ein PVT-Modul liefert beide Leistungen mit nur einem Modul, wodurch der Flächenbedarf auf dem Dach um bis zu 40 % reduziert wird. Bei sehr hohem Wärmebedarf (z. B. industrielle Prozesswärme über 80 °C) sind jedoch möglicherweise separate Solarthermiekollektoren für den Hochtemperaturbereich erforderlich, während die PVT-Anlage die Vorwärmphase und die Stromerzeugung übernimmt.

Welche Temperatur können PVT-Module liefern?

Die meisten wasserbasierten PVT-Klimaanlagen liefern nutzbare Wärme zwischen 25 °C und 75 °C. Die Soletks TP/V Pro erreicht eine maximale Warmwassertemperatur von 75 °C. Für Anwendungen mit höheren Temperaturanforderungen wird die PVT-Leistung typischerweise als Vorwärmquelle für eine Wärmepumpe oder einen Heizkessel genutzt, um die Endtemperatur zu erhöhen.

Wie verhält sich PVT in kalten Klimazonen?

PVT-Module sind für einen Betriebstemperaturbereich von -25 °C bis +80 °C ausgelegt. In kalten Klimazonen verhindert ein Glykol-Wasser-Gemisch im thermischen Kreislauf das Einfrieren. Niedrige Umgebungstemperaturen wirken sich sogar positiv auf die PV-Anlage aus – niedrigere Zelltemperaturen erhöhen den elektrischen Wirkungsgrad. Die thermische Leistung ist im Winter zwar geringer, die jährliche Energiebilanz bleibt aber dennoch günstig, insbesondere in Kombination mit einer Wärmepumpe.

Welche Wartungsarbeiten sind bei einem PVT-System erforderlich?

Die PVT-Wartung ist unkompliziert: regelmäßige Reinigung der Paneloberfläche (ähnlich wie bei Standard-PV), jährliche Inspektion des Wärmekreislaufs auf Lecks oder Luftblasen, Überprüfung der Glykolkonzentration alle 2–3 Jahre sowie Standardwartung von Pumpen und Ventilen. Auf dem Panel selbst befinden sich keine beweglichen Teile. Die meisten Systeme verfügen über eine automatisierte Überwachung, die Leistungsabweichungen in Echtzeit meldet.

Wie wähle ich zwischen PVT-E, PVT-T und TP/V Pro?

Die Wahl hängt von den Energieprioritäten Ihres Projekts ab. Stehen Stromeinsparungen im Vordergrund Ihrer Finanzierung, wählen Sie PVT-E. Ist der Warmwasserbedarf der Hauptlastfaktor (Hotels, Krankenhäuser, Studentenwohnheime), wählen Sie PVT-T. Benötigen Sie maximale Gesamtleistung oder planen Sie die Integration mit einer Wärmepumpe, bietet TP/V Pro die beste Balance zwischen elektrischer und thermischer Leistung.

Lassen sich PVT-Paneele in mein bestehendes Heizkessel- oder Wärmepumpensystem integrieren?

Ja. PVT-Systeme sind für die Integration konzipiert. Die Wärmeabgabe wird über einen Wärmetauscher an Ihren bestehenden Heizkreislauf angeschlossen. Bei der Integration einer Wärmepumpe speist das PVT-System den Verdampfer als erneuerbare Wärmequelle. Bei der Integration eines Heizkessels liefert das PVT-System vorgewärmtes Wasser, um den Energiebedarf des Kessels zu reduzieren. In beiden Fällen bleibt das bestehende System als Backup erhalten, und es müssen keine Geräte entfernt werden.

Wie lange ist die typische Amortisationszeit für ein gewerbliches PVT-System?

Die Amortisationszeiten für gewerbliche Anlagen in mittleren Breitengraden liegen typischerweise zwischen 4 und 7 Jahren, abhängig von den lokalen Strom- und Brennstoffpreisen, verfügbaren Förderungen und der Anlagengröße. Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme führt im Allgemeinen zu einer 20–40 % schnelleren Amortisation im Vergleich zu reinen Photovoltaik- oder reinen Wärmeanlagen mit vergleichbarer Investition.

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