FiPVT-Retrofit

Projektlaufzeit: 10/2026 - 09/2028

Die Leistungsdichte von Photovoltaik-Thermie-Systemen, sowohl thermisch als auch elektrisch, liegt unterhalb bereits am Markt etablierter Produkte. Durch die großflächige, leicht montierbare, nachrüstbare sowie kostengünstige und wartungsarme Technik besteht trotz Abstrichen bei der Leistungsdichte ein großes Leistungspotential. Bei einer Wandfläche von 1000 m² ergibt sich so ein Leistungspotential von bis zu 300 kWp thermisch sowie 60 kWp elektrisch. Konventionelle PVT-Kollektoren werden hier aufgrund der hohen Kosten bzw. langen Amortisationszeiten sowie des Installations- und Instandhaltungsaufwands aktuell nicht eingesetzt. Hierdurch ist eine Marktlücke vorhanden, welche bei Schließung einen wichtigen Beitrag zur Stromwende und hier insbesondere zur Wärmewende leisten kann.

Projektziele

Ziel des Projekts FiPVT-Retrofit ist es, das genannte PVT-System als Prototyp mit dem Technologiereifegrad TRL 6 zu entwickeln. Darauf aufbauend soll innerhalb von zwei Jahren nach Projektabschluss eine Kleinserienproduktion entstehen und das System als neues Produkt am Markt etabliert werden. 

Im Mittelpunkt stehen die Entwicklung und der Aufbau des thermischen Kollektors zunächst im Labor und im weiteren Projektverlauf im Realmaßstab. Neben den thermischen Eigenschaften liegen die Schwerpunkte auf einer einfachen und schnellen Montage sowie einer geringen Störanfälligkeit des Zielsystems. Ein Novum bildet die Optimierung der thermischen Leistung durch die variable Verschaltung der wärmeträgerführenden Kanäle mittels Ventilklappen. Die Auslegung berücksichtigt auch die dem PVT-Modul nachgeschalteten Komponenten der Wärmeerzeugungseinheit, insbesondere Wärmeübertrager und Wärmepumpe. Hierzu werden die Komponenten aufeinander abgestimmt und als Gesamtsystem konzipiert.

Simulationsuntersuchungen und Messungen im Labormaßstab dienen dazu, das Kollektordesign thermisch und elektrisch zu optimieren. Dafür sind Hardwareuntersuchungen an einem bereits vorhandenen LED-Sonnensimulator des Typs SINUS-70 vorgesehen. Ziel ist es, anhand eines Prototyps die Eignung der fassadenintegrierten PVT-Module nachzuweisen und die Vor- und Nachteile verschiedener Aufbauformen sowohl theoretisch als auch prototypisch zu demonstrieren.

8. Energieforschungsprogramm, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie