Der YouTube Kanal „erneuerbare tv“ stellt in seinen Videos zwei Projekte vor, in denen Wärmepumpen im Gebäudesektor eine zentrale Rolle spielen. Die Beispiele zeigen wie sich saisonale Speicher, PVT‑Technik und Wärmepumpen – unterstützt durch KI‑Energiemanagement – zu hoch effizienten, platzsparenden Lösungen für dichte Stadtlagen kombinieren lassen. Schauen Sie selbst.
„KI optimiert Energiespeicher“ – Vorzeigeprojekt „DocYard“ in Berlin
In dem Video geht es um ein neues, 30 000 Quadratmeter großes Bürogebäude an der Spree in Berlin. In diesem arbeiten ein rund 1 500 m³ großer Wärme‑/Eisspeicher, innovative PVT‑Module und drei Großwärmepumpen mit dem natürlichen Kältemittel Ammoniak zusammen.
In dem Beispiel ernten die PVT‑Module drei erneuerbare Energien gleichzeitig: PV‑Strom, Solarwärme und Umweltwärme. Die erzeugte Wärme wird saisonal in einem großen Wassertank bzw. einem umgenutzten ehemaligen Tunnel gespeichert. Gleichzeitig koordiniert ein KI‑optimiertes Energiemanagementsystem alle Komponenten des Bürogebäudes. So entstehen aus 1 kWh Strom im Jahresmittel bis zu 4,5 kWh Wärme und rund 7,5 kWh Kälte.
Das Ergebnis: Etwa 90 Prozent der Gebäudeenergie stammen vor Ort aus Erneuerbaren Energien. Im Sommer liefert der Eisspeicher im Tunnel die Kälte zur Gebäudekühlung. Zudem dienen die Bohrpfähle des Gebäudes auch als Kühlspeicher. Ab Minute 07:06 erklärt eine 3D‑Animation die Funktionsweise der Ammoniak‑Wärmepumpe im Detail.
„PVT – Solarer Strom und Wärme gleichzeitig“ – PVT + Wärmepumpe im Bestand
Das Video erklärt den Einsatz von PVT‑Modulen und Wärmepumpe für eine Effizienzsteigerung in Gebäuden. Während die PVT-Module den benötigten Strom liefern und gleichzeitig über einen rückseitigen Wärmetauscher Wärme für eine Sole bereitstellt, die die Wärmepumpe speist, hebt die Wärmepumpe diese Wärme auf Heizniveau und kühlt dabei die Module, was wiederum deren Stromertrag erhöht.
Aber auch ohne Sonne kann die Rückseite der PVT-Module Umweltwärme aufnehmen. Mit einem verbundenen Speicher steigt die Gesamteffizienz weiter.
Das Ergebnis: In dem Beispiel bis zu 4 kWh Wärme pro 1 kWh Strom. Die Jahresarbeitszahlen von 4 wurden mit Hilfe wissenschaftlicher Untersuchungen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE bestätigt.
Beispiel aus Frankfurt: Auf einem 150 Jahre alten Mehrfamilienhaus liefern 44 PVT‑Module Wärme und Strom für die Wärmepumpe – ohne Erdsondenbohrung und ohne Außengerät. Im Sommer können die Module zudem zur Gebäudekühlung beitragen.
Am Fraunhofer-Institut in Freiburg werden verschiedene PVT-Module getestet. Neben offenen Kollektoren, die wie Wärmetauscher wirken, gibt es auch geschlossene Varianten, die höhere Temperaturen bis 75 °C erreichen und nicht einfrieren können. In dem Video werden solche Systeme gezeigt, die bereits in London im Einsatz sind, etwa auf dem Dach der British Library. Hier unterstützen die Systeme die Heizung, Warmwasserversorgung und die Klimatisierung des Gebäudes. Gerade bei den originalen handschriftlichen Texten von Shakespeare eine echt wichtige Sache.
Aber auch in anderen Bereichen wie Lebensmittelindustrie, Krankenhäusern oder Hotels können PVT-Module ihre Vorteile ausspielen, da hier das ganze Jahr über Strom und warmes Wasser benötigt werden.
