Die Nutzung der Energie von PV-Modulen für die Heizung hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Während Solarthermiekollektoren wegen der Stillstandszeiten im Hochsommer aufgrund fehlenden Bedarfs und im Winter mangels direkter Sonneneinstrahlung praktisch nur ein halbes Jahr effizient arbeiten, liefert die PV-Anlage permanent Strom - sogar im Winter bei diffuser Sonneneinstrahlung. In Verbindung mit dem Ebitsch Photothermie-Converter lässt sich bei solchen Wetterverhältnissen mehr Wärme erzeugen als mit Solarthermie-Kollektoren. Ist der Saisonspeicher beladen, kann der überschüssige Strom im Eigenverbrauch genutzt oder ins Netz eingespeist werden. Die überschüssige Wärme von Solarthermie-Kollektoren geht dagegen nicht nur ungenutzt verloren, sondern führt zudem noch zu stärkeren Materialbelastungen aufgrund von Dampfbildung und Überhitzung der Solarflüssigkeit (Stagnationsproblem). Während Solarkollektoren meist mit 5 bis 10 Jahren Garantie ausgeliefert werden, sind die langen Garantiezeiten von 25 Jahren für PV-Module ein weiteres Argument für das Ebitsch Photothermie-System.

Effiziente Kombination
Die effiziente Umwandlung des Solarstroms in Wärme gelingt durch die Kombination des Ebitsch-Photothermie-Converters mit dem 2Max-Saisonspeicher. Eine intelligente Steuerung übernimmt dabei das Temperaturmanagement im Grossspeicher und optimiert die Stromnutzung für die Wärmeerzeugung.

Beim Ebitsch Photothermie-Converter handelt es sich im Prinzip um eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe, die zwei Funktionen übernimmt. Zum einen nutzt das Gerät einen hocheffizienten Aussen-Wärmetauscher, der die Wärme der Aussenluft zu energetisch günstigen Zeiten in den Speicher einbringt. Auf der anderen Seite kann die Wärmepumpe die kühleren Schichten des 2Max-Grossspeichers als Wärmequelle nutzen, um den thermisch getrennten Hochtemperaturbereich des Speichers zu erhitzen. Das passiert dann, wenn die Bedingungen im Aussenbereich für den effizienten Betrieb der Wärmepumpe ungünstig sind. Die Umschichtung der Wärme in den Hochtemperaturbereich des Speichers hat zudem den Vorteil, dass die Nutztemperatur des Speichers erhöht und gleichzeitig der kühlere Speicherbereich abgekühlt wird. So kann wieder Wärme auch mit niedrigeren Temperaturen eingeschichtet werden.

Intelligentes Steuerungs- und Ventilsystem
Den hohen Wirkungsgrad erreicht die Anlage durch ein intelligentes Steuerungs- und Ventilsystem, das den Wärmeverbrauch, die Stromleistung, die Wärme im Speicher und die Wärme aus dem Aussen-Wärmetauscher optimal aufeinander abstimmt. Dank dieser Technik arbeitet die im Photothermie-Converter integrierte Wärmepumpe immer mit einem geringen Temperaturhub und erreicht so stets hohe Arbeitszahlen über 5. Der Photothermie-Converter nutzt nur soviel Strom für den Betrieb der Wärmepumpe, wie die PV-Anlage zur Verfügung stellt. Da die integrierte Wärmepumpe vollmodulierend arbeitet, kann das Gerät unabhängig vom Stromnetz direkt mit dem Strom der PV-Anlage betrieben werden. Dies ist selbst bei kleinerer Leistung der PV-Anlage, z. B. an trüben Tagen, möglich, da die vollmodulierende Wärmepumpe bereits geringe Stromleistungen nutzen kann.

Herzstück aus Kunststoff
Das Herzstück des Photothermie-Systems von Ebitsch ist der 2Max Saisonspeicher aus glasfaserverstärktem Kunststoff, der, obwohl er waagrecht montiert wird, nach dem Schichtspeicherprinzip arbeitet. Dies gelingt durch eine clevere Unterteilung des Speichers in zwei thermisch getrennte Kammern und ein intelligentes, elektronisch gesteuertes Wärmemanagement. Mit einem Speichervolumen von bis zu 52.3 m3, ermöglicht es der Speicher die komplette Heizperiode mit Hilfe von Solarstrom zu überbrücken. Dank der waagrechten Montage im Erdreich oder im Keller können jetzt auch Gebäude im Bestand solarisiert werden, an die man früher überhaupt nicht gedacht hätte. Der 2Max ist in Grössen mit den Längen von 3.05 bis 13.05 Metern lieferbar, wobei Höhe und Breite mit 2.55 mal 2.55 Metern immer gleich bleiben. Die Speichervolumina erstrecken sich von 10 bis 52.3 m3.

Text: Ebitsch Energietechnik