Hybridkollektor und PVT-Kollektor: Strom und Wärme durch Photothermie

Was ist ein PVT-Kollektor oder Hybridkollektor?

PVT-Kollektoren und Hybridkollektoren bezeichnen dieselbe Kollektorart. Die Abkürzung PVT steht für Photovoltaik und Thermie. Die Technik wird auch Photothermie genannt, weil sie Photovoltaik zur Stromerzeugung mit Solarthermie zur Wärmegewinnung kombiniert.

Der Hybridkollektor nimmt dazu die Solarenergie auf und wandelt sie in elektrische Energie um, wie es bei Solarmodulen der Fall ist. Gleichzeitig nutzt der thermische Kollektor die entstehende Wärme, ähnlich wie ein Solarthermiekollektor, und macht diese für Ihr Zuhause nutzbar.

Wie sind PVT- und Hybridkollektoren aufgebaut?

Ein PVT-Kollektor besteht je nach Bauart aus mehreren funktionalen Schichten und Komponenten:

• Glasabdeckung: Sie schützt die Solarzellen bei verglasten Kollektoren vor Witterungseinflüssen.

• PV-Zellen: Sie wandeln Sonnenlicht in elektrischen Strom um.

• Thermischer Absorber oder Wärmeübertrager: Er nimmt die Wärme auf der Rückseite des Solarmoduls auf.

• Rohrsystem mit Wärmeträger: Bei wasser- oder solebasierten PVT-Kollektoren transportiert es die Wärme weiter.

• Luftkanäle und Luftführung: Bei Luft-PVT-Kollektoren führen sie die erwärmte Luft ab. Je nach Anlage unterstützt ein Ventilator die Luftzirkulation.

• Wärmedämmung, Rückseite und Rahmen: Diese Bauteile reduzieren Wärmeverluste, schützen die Komponenten und ermöglichen die Montage.

Nicht jeder PVT-Kollektor enthält alle genannten Komponenten. Welche Komponenten enthalten sind, hängt unter anderem davon ab, ob die Wärme mit einer Flüssigkeit oder mit Luft abgeführt wird und ob es sich um einen verglasten oder unverglasten Kollektor handelt.

Wie funktioniert ein Hybridkollektor?

Ein Hybridkollektor beziehungsweise PVT-Kollektor erzeugt gleichzeitig Solarstrom und Wärme. Dazu kombiniert er ein Solarmodul mit einem thermischen Absorber auf der Rückseite. Während die Solarzellen einen Teil der Sonnenstrahlung in elektrischen Strom umwandeln, nimmt der Absorber die entstehende Wärme auf und leitet sie aus dem Kollektor ab. Der erzeugte Solarstrom kann direkt im Gebäude genutzt, in einem Batteriespeicher zwischengespeichert oder ins Stromnetz zurückgespeist werden.

Die gewonnene Wärme lässt sich je nach Kollektortyp und Temperaturniveau für die Warmwasserbereitung, die Heizungsunterstützung oder als Wärmequelle für eine Wärmepumpe nutzen.

Die Funktionsweise eines Hybridkollektors im Detail:

Photovoltaischer Teil:

• Die Vorderseite des Hybridkollektors besteht aus Solarzellen, die Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umwandeln.

• Die Funktionsweise der Solarzellen ist dieselbe wie bei herkömmlichen Solarmodulen. Trifft Sonnenlicht auf die Solarzellen, entsteht durch den photovoltaischen Effekt Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt diesen anschliessend in Wechselstrom um, der im Haushalt verwendet oder ins Stromnetz zurückgespeist werden kann.

Thermischer Teil:

• Auf der Rückseite der Solarzellen befindet sich ein thermischer Absorber beziehungsweise Wärmeübertrager. Er nimmt die Wärme auf, die bei der Umwandlung der Solarenergie entsteht.

• Bei wasser- oder solebasierten PVT-Kollektoren zirkuliert ein Wärmeträger durch ein Rohrsystem wie eine Art Röhrenkollektor und transportiert die Wärme zu einem Wärmespeicher oder einer Wärmepumpe.

• Bei einem Luft-PVT-Kollektor strömt dagegen Luft durch Kanäle auf der Rückseite des Moduls. Die erwärmte Luft wird anschliessend direkt genutzt oder in das angeschlossene Heizungs- beziehungsweise Lüftungssystem geführt. Je nach Aufbau unterstützt ein Ventilator die Luftzirkulation.

Kontrollsystem:

Ein Kontrollsystem steuert und optimiert die unterschiedlichen Energieflüsse im Hybrid- bzw. PVT-Kollektor. Es besteht aus mehreren Komponenten:

• Temperatur- und Leistungssensoren überwachen die Temperaturen im Kollektor und die erzeugte elektrische Leistung.

• Eine Pumpen- und Ventilsteuerung regelt die Pumpen, um das Trägermedium durch den Wärmetauscher zu zirkulieren und die Solarzellen zu kühlen.

• Ein Wärmemanagement-System entscheidet, wann überschüssige Wärme in einem Wärmespeicher zwischengespeichert werden soll und wann diese gespeicherte Wärme genutzt werden kann. Zudem wird je nach Bedarf priorisiert, ob die Wärme zur Warmwasserbereitung oder zur Raumheizung verwendet wird.

• Ein elektrisches Energiemanagementsystem optimiert den elektrischen Energiefluss, indem es entscheidet, ob der Strom direkt genutzt, gespeichert oder ins Netz eingespeist wird.

• Verschiedene Sicherheitsfunktionen verhindern das Überhitzen des Systems oder das Einfrieren des Trägermediums im Kollektor.

Wie effizient sind PVT-Kollektoren?

Der elektrische Wirkungsgrad moderner PVT-Module liegt je nach Modell meist zwischen 18 und 23 Prozent. Unter standardisierten Bedingungen erreichen sie eine elektrische Leistung von ungefähr 190 Wp und eine thermische Leistung von rund 440 W pro Quadratmeter.

Zum Vergleich: Reine PV-Anlagen können bis zu etwa 260 Wp pro Quadratmeter erzeugen, nutzen die entstehende Wärme allerdings nicht aktiv. Solarthermieanlagen erzeugen zwar keinen Strom, erreichen dafür jedoch rund 550 W thermische Leistung pro Quadratmeter.

PVT-Kollektoren liegen bei der jeweiligen Einzelleistung somit häufig unter den spezialisierten Anlagen. Ihr Vorteil besteht jedoch darin, dass sie auf derselben Fläche gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen.

Hybridkollektoren und separate Anlagen im Vergleich:

^{*Die Angaben sind Richtwerte aus der DACH-Region zur Orientierung. Die tatsächliche Leistung hängt unter anderem vom Kollektortyp, der Sonneneinstrahlung, der Temperatur und der Wärmeabnahme ab. Da die Werte unter unterschiedlichen Prüfbedingungen ermittelt werden, sind sie nur eingeschränkt direkt miteinander vergleichbar. Quellen: Energie-Experten, „PVT-Module: Funktion, Preise & Förderung 2026“, und Grünes Haus, „PVT-Module: Photovoltaik und Solarthermie im Hybridmodul“.}

Was kostet ein PVT-Kollektor in der Schweiz?

Als Richtwert kostet ein einzelner Hybrid- beziehungsweise PVT-Kollektor etwa 1'000 bis 1'500 CHF. Bei einer Fläche von rund 1,6 bis 2 m² entspricht das etwa 500 bis 900 CHF pro m². Dabei handelt es sich um reine Materialkosten ohne Montage, Verrohrung und Steuerung. Der konkrete Preis hängt zusätzlich vom Hersteller, der elektrischen und thermischen Leistung, der Kollektorart, der benötigten Anzahl an Modulen sowie vom Montage- und Installationsaufwand ab.

Was kostet Solarthermie für ein Einfamilienhaus?

Die Kosten für eine Solarthermieanlage hängen vor allem davon ab, ob sie ausschliesslich zur Warmwasserbereitung oder zusätzlich zur Unterstützung der Heizung eingesetzt wird. Für ein Einfamilienhaus mit einem Vierpersonenhaushalt können Sie mit folgenden Richtwerten rechnen:

_{* Die Kosten sind unverbindliche Richtwerte zur Orientierung, Stand 2026. Quellen: Meier Tobler, myky/Hausinfo, EnergieSchweiz und Swissolar.}

Hybridkollektoren in Kombination mit einer Wärmepumpe

Solarkollektoren in Kombination mit einer Wärmepumpe können zwischen 59'000 und 85'600 CHF kosten. Die finalen Kosten hängen unter anderem von der Kollektorfläche, der Wärmepumpenart, dem Wärmebedarf, dem Speicher, der hydraulischen Einbindung und dem Installationsaufwand ab.

Zur Veranschaulichung führen wir eine Beispielrechnung für ein Einfamilienhaus mit acht PVT-Kollektoren durch. Bei einer typischen Fläche von 1,6 bis 2 m² pro Kollektor ergibt sich eine Gesamtfläche der Hybridkollektoren von etwa 12,8 bis 16 m².

Für installierte Hybridkollektoren müssen Sie mit Kosten von etwa 1'100 bis 1'600 CHF pro m² rechnen. Die Kosten für das PVT-Kollektorfeld inklusive Montage betragen somit ungefähr 14'000 bis 25'600 CHF.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus kostet laut EnergieSchweiz etwa 45'000 bis 60'000 CHF. Darin enthalten sind Installation und Speicher.

_{* Die Preise sind Richtwerte zur Orientierung, Stand August 2026. Die Zwischensumme stellt keinen schlüsselfertigen Gesamtpreis dar. Zusätzliche Kosten können unter anderem für Wärmetauscher, Leitungen, Regelungstechnik, hydraulische Einbindung, Anpassungen am Heizsystem, Gerüst oder einen Batteriespeicher entstehen. Quellen: Solarmotion und EnergieSchweiz.}

Welche Vor- und Nachteile hat ein Hybridkollektor?

In der folgenden Tabelle fassen wir die Vorteile und Nachteile von PVT-Kollektoren für Sie zusammen.

Arten und Anwendungsbereiche von PVT-Kollektoren

Je nach Bauweise und Anwendung werden verschiedene Arten von Hybridkollektoren unterschieden.

Die Bauarten können sich auch überschneiden. Ein PVT-Kollektor kann beispielsweise gleichzeitig unverglast, flüssigkeitsbasiert und für den Betrieb mit einer Wärmepumpe ausgelegt sein. Welche Ausführung geeignet ist, hängt vor allem vom Wärmebedarf, dem gewünschten Temperaturniveau, der Dachfläche und dem geplanten Heizsystem ab.

Verglaste, flüssigkeitsbasierte PVT-Kollektoren

Bei verglasten PVT-Kollektoren sind die Solarzellen mit einem thermischen Absorber und einer Glasabdeckung kombiniert. Ein Wärmeträger, in der Regel Wasser oder eine Sole, nimmt die Wärme auf der Rückseite der Solarzellen auf. Durch die Verglasung und eine zusätzliche Dämmung werden Wärmeverluste verringert und höhere Temperaturen ermöglicht.

Anwendungen:

• Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung

• Ein- und Mehrfamilienhäuser

• Hotels, Kliniken und Schwimmbäder

• Anlagen mit höherem Wärmebedarf, beispielsweise in einem Hotel mit ganzjährigem Bedarf an Warmwasser und Heizungsunterstützung

Unverglaste, flüssigkeitsbasierte PVT-Kollektoren

Unverglaste PVT-Kollektoren besitzen keine zusätzliche Glasabdeckung. Der Wärmeübertrager ist auf der Rückseite des Solarmoduls angebracht und leitet die Wärme mithilfe eines flüssigen Wärmeträgers ab. Diese Bauart erreicht niedrigere Temperaturen als verglaste Systeme und wird häufig mit Wärmepumpen kombiniert.

Anwendungen:

• Wärmequelle für Sole-Wasser-Wärmepumpen

• Gebäude mit niedrigem bis mittlerem Temperaturniveau, wie beispielsweise ein gut gedämmtes Einfamilienhaus mit Fussbodenheizung und niedrigen Vorlauftemperaturen

• Anlagen, bei denen eine einfache und leichte Bauweise gefragt ist, wie beispielsweise bei der Nachrüstung auf einem Bestandsdach mit begrenzter Tragfähigkeit

Luft-PVT-Kollektoren

Luft-PVT-Kollektoren nutzen Luft als Wärmeträger. Die Luft strömt durch Kanäle auf der Rückseite der Solarzellen, nimmt Wärme auf und wird anschliessend entweder direkt genutzt oder in ein angeschlossenes Lüftungs- oder Heizsystem geleitet. Je nach Ausführung unterstützt ein Ventilator die Luftzirkulation.

Anwendungen:

• Vorwärmung von Zuluft

• Lüftungs- und Klimatisierungssysteme

• Trocknungsprozesse in der Landwirtschaft und Industrie

• Prozesswärme bei niedrigeren Temperaturen

Konzentrierende PVT-Kollektoren

Konzentrierende PVT-Kollektoren bündeln mithilfe von Spiegeln oder Linsen das Sonnenlicht auf einer kleineren Fläche mit Solarzellen. Ein thermischer Absorber leitet die entstehende Wärme ab. Für einen effizienten Betrieb benötigen diese Systeme eine direkte Sonneneinstrahlung und eine Nachführung zur Sonne.

Anwendungen:

• industrielle Energieversorgung

• Prozesswärme

• grössere Solar- und Forschungsanlagen

• Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung

Flexible PVT-Kollektoren

Flexible PVT-Kollektoren bestehen aus biegsamen Solarzellen sowie flexiblen thermischen Komponenten. Sie können auf Flächen eingesetzt werden, auf denen starre Solarmodule nur schwer oder gar nicht montierbar sind.

Anwendungen:

• gewölbte oder unregelmässige Dächer

• Fahrzeugdächer und Boote

• mobile Energieversorgung

• leichte Konstruktionen und Sonderanwendungen, wie beispielsweise bei mobilen Unterkünften

Gibt es Förderungen für Hybridkollektoren in der Schweiz?

Ja, in der Schweiz können Solarthermieanlagen je nach Kanton und Gemeinde gefördert werden. So bieten beispielsweise die Kantone Bern, Basel und Thurgau Förderungen für Solarthermie an. Die Höhe und die Voraussetzungen der Förderung unterscheiden sich regional. Unter Umständen kommen zusätzlich Steuerabzüge sowie kommunale oder regionale Förderbeiträge infrage.

Mehr zu Förderbeträgen, Voraussetzungen und der Antragstellung erfahren Sie in unserem ausführlichen Artikel zur Solarthermie-Förderung in der Schweiz. Über die Plattform Energiefranken können Sie anhand Ihrer Postleitzahl prüfen, welche Förderprogramme aktuell verfügbar sind.