Photothermie-Anlage Kosten, Vor- & Nachteile, 2026

Was ist Photothermie?

Photothermie ist die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme in einem photovoltaisch-thermischen Kollektor, kurz PVT-Kollektor oder PVT-Modul. Vorn arbeiten Solarzellen wie in einer normalen Photovoltaikanlage, dahinter nimmt ein Wärmetauscher die Wärme der Zellen auf und gibt sie an eine Flüssigkeit oder an Luft ab. So liefert eine Dachfläche beide Energieformen.

Warum sich das lohnen kann, zeigt ein Blick auf die Physik. Nach dem Bericht D5 des Forschungsprogramms Solar Heating and Cooling der Internationalen Energieagentur (IEA SHC Task 60, 2020) erreichen Solarzellen einen elektrischen Wirkungsgrad von 15 bis 20 %. Der größte Teil des Sonnenspektrums, 65 bis 70 %, wird dagegen in Wärme umgewandelt und heizt das Modul auf. Ein reines PV-Modul gibt diese Wärme ungenutzt an die Umgebung ab, ein PVT-Kollektor leitet sie gezielt weiter.

Photothermie, Thermovoltaik, Hybridkollektor: alles dasselbe?

Für dieselbe Technik sind mehrere Namen im Umlauf: Photothermie, Thermovoltaik, PVT-Modul und Hybridkollektor. Die KfW verwendet in ihren Förderunterlagen den Begriff photovoltaisch-thermische Kollektoren und setzt ihn mit PVT und Hybridkollektoren gleich. Wichtig für die Praxis ist weniger der Name als die Bauart, denn sie entscheidet, wofür sich ein Kollektor eignet.

Wie funktioniert ein PVT-Modul?

Ein PVT-Modul funktioniert wie ein Solarmodul mit angebautem Wärmetauscher. Die Solarzellen erzeugen Gleichstrom, den ein Wechselrichter für das Hausnetz umwandelt. Hinter den Zellen strömt ein Wärmeträger durch Kanäle aus Aluminium, Kupfer oder Kunststoff, nimmt die Zellwärme auf und bringt sie zu einem Speicher oder zur Wärmepumpe. Das kühlt zugleich die Zellen.

Die Kühlung ist der eigentliche Kniff der Photothermie. Solarzellen verlieren mit steigender Temperatur an Leistung, das beschreibt der Temperaturkoeffizient. Führt der Wärmetauscher die Wärme ab, steigt laut IEA die elektrische Leistung. Die Kehrseite: Der Vorteil wirkt nur, solange die Wärme auf niedriger Temperatur gebraucht wird, denn heißes Wasser und kühle Zellen schließen sich gegenseitig aus.

Zur kompletten Anlage gehören neben den Kollektoren der Wechselrichter, der Solarkreis mit Pumpe und Rohrleitungen, ein Wärmespeicher oder eine Wärmepumpe und auf Wunsch ein Batteriespeicher. Elektrik und Hydraulik müssen deshalb gemeinsam geplant werden.

Welche Bauarten von PVT-Kollektoren gibt es?

PVT-Kollektoren unterscheiden sich nach Wärmeträger und Abdeckung. Die IEA unterscheidet Luftkollektoren, unabgedeckte Flüssigkeitskollektoren, auch WISC genannt (wind- und infrarotsensitiver Kollektor), abgedeckte Kollektoren mit zusätzlicher Glasscheibe und konzentrierende Kollektoren. Unabgedeckte Bauarten liefern mehr Strom und eignen sich als Wärmepumpenquelle, abgedeckte erreichen höhere Temperaturen.

Für Einfamilienhäuser in Deutschland sind vor allem die unabgedeckten Kollektoren relevant, weil sie mit einer Wärmepumpe zusammenarbeiten. Die IEA weist darauf hin, dass die zusätzliche Scheibe abgedeckter Kollektoren zwar Wärmeverluste senkt, durch Reflexionen aber die elektrische Leistung mindert. Wer vor allem Strom und Wärmepumpenquelle will, greift deshalb zur unabgedeckten Bauart, wer Warmwasser ohne Wärmepumpe will, zur abgedeckten.

Wie hoch ist der Wirkungsgrad von Photothermie?

Einen einheitlichen Gesamtwirkungsgrad für Photothermie gibt es nicht, weil der Wärmeertrag stark von der Temperatur abhängt, auf der die Wärme gebraucht wird. Die IEA nennt als Größenordnung: Je erzeugter Einheit Strom liefert ein PVT-Kollektor zwei oder mehr Einheiten Wärme, abhängig vom Zellwirkungsgrad und von der Systemauslegung.

Wie groß die Ausbeute im besten Fall ist, zeigt eine Beispielrechnung der IEA: Sie setzt für eine Siliziumzelle 15 % elektrischen Wirkungsgrad an und für den Kollektor einen typischen thermischen Wirkungsgrad von 61 %, angenommen bei einer Flüssigkeitstemperatur auf Höhe der Umgebungstemperatur. Zusammen wären das nach unserer Rechnung rund drei Viertel der Einstrahlung. Sobald die Flüssigkeit wärmer sein soll als die Umgebung, sinkt der thermische Anteil, weil der Kollektor mehr Wärme verliert.

Pauschale Angaben wie „bis zu 80 % Gesamtwirkungsgrad“ beschreiben deshalb bestenfalls einen Idealzustand und sagen wenig über den Ertrag im Haus. Aussagekräftiger sind die Datenblattwerte für elektrische Leistung in Wattpeak und den Modulwirkungsgrad sowie die thermische Kennlinie des Kollektors, ergänzt um eine Simulation für den eigenen Standort.

Was kostet eine Photothermie-Anlage?

Was eine Photothermie-Anlage kostet, hängt von Kollektorfläche, Bauart und davon ab, ob eine Wärmepumpe dazugehört. Belastbare Marktpreise für PVT-Module veröffentlichen weder KfW noch Forschungsinstitute. Die KfW rechnet in ihrem Infoblatt zu den förderfähigen Maßnahmen (Version 11.0, September 2026) beispielhaft mit 33.000 Euro für eine PVT-Anlage mit 10 kWp einschließlich 10.000 Euro Stromspeicher, ohne Wärmepumpe.

Das Beispiel zeigt die Struktur, nicht den Preis Ihres Angebots. Soll die Anlage eine Heizung ersetzen, kommt die Wärmepumpe hinzu; was sie einschließlich Einbau kostet, schlüsseln wir unter Wärmepumpe: Kosten mit Installation auf. Zum Vergleich mit reiner Photovoltaik hilft unsere Übersicht der Photovoltaik-Kosten.

Welche Förderung gibt es 2026 für PVT-Module?

PVT-Module werden 2026 über die KfW-Heizungsförderung (Programm 458) bezuschusst, wenn sie als Wärmeerzeuger oder als Wärmequelle einer Wärmepumpe dienen. Seit dem 21. Juli 2026 gelten 30 % Grundförderung plus mögliche Boni, gedeckelt bei 70 % und mit Einkommen bis 30.000 Euro bei 80 %. Von den PVT-Kosten zieht die KfW pauschal 1.500 Euro je kWp installierter Stromleistung ab.

Die PVT-Sonderregeln der KfW

Für PVT-Kollektoren gelten laut KfW-Infoblatt drei Besonderheiten. Erstens sind sie auch dann förderfähig, wenn für den Strom eine EEG-Einspeisevergütung gezahlt wird; bei anderen Anlagen schließt die EEG-Förderung den Zuschuss aus. Zweitens muss die Rechnung die PV-Leistung in kWp ausweisen, und von den Kosten für Kollektoren, Montage und Inbetriebnahme werden 1.500 Euro je kWp abgezogen, weil dieser Betrag die Stromseite abbildet. Drittens ist ein Stromspeicher nicht förderfähig.

Rechenbeispiel: So viel Zuschuss bringt das KfW-Beispiel

Ausgehend von den 8.000 Euro förderfähigen Kosten aus dem KfW-Beispiel ergeben sich je nach Bonus folgende Zuschüsse (eigene Rechnung, Konditionen seit 21. Juli 2026). Wird die PVT-Anlage zusammen mit einer Wärmepumpe beantragt, gilt der Höchstbetrag von 28.000 Euro für die gesamte Heizungsmaßnahme.

Alle Programme rund um die Heizung erklären wir unter Wärmepumpen-Förderung und KfW-Förderung.

Einspeisevergütung und Mehrwertsteuer für PVT-Module

Für den Strom aus PVT-Modulen gibt es die normale EEG-Einspeisevergütung. Bei Inbetriebnahme vom 1. August bis 31. Dezember 2026 zahlt der Netzbetreiber für Anlagen auf Gebäuden bis 10 kWp laut Bundesnetzagentur 7,70 ct/kWh bei Teileinspeisung und 12,22 ct/kWh bei Volleinspeisung. Anders als bei anderen Anlagen schließt die EEG-Vergütung den KfW-Zuschuss nicht aus.

Die Sätze beruhen auf dem EEG 2023, das laut Bundesnetzagentur bis zum 31. Dezember 2026 anwendbar ist. Eine Nachfolgeregelung für Anlagen ab 2027 befindet sich nach Angabe der Behörde in der parlamentarischen Beratung und ist noch nicht beschlossen. Wer 2027 in Betrieb geht, sollte die Vergütung deshalb vor Vertragsabschluss neu prüfen. Details und Rechner finden Sie unter Einspeisevergütung, die Unterschiede der Einspeisearten unter Volleinspeisung.

Gilt der Nullsteuersatz für PVT-Module?

Nach § 12 Abs. 3 Umsatzsteuergesetz gilt seit 2023 ein Steuersatz von 0 % für die Lieferung und Installation von Solarmodulen, der für den Betrieb wesentlichen Komponenten und von Stromspeichern, wenn die Anlage auf oder nahe einem Wohngebäude oder einem öffentlichen beziehungsweise gemeinwohlorientierten Gebäude steht; bei höchstens 30 kWp im Marktstammdatenregister gilt das als erfüllt. PVT-Kollektoren nennt das Gesetz nicht ausdrücklich. Wie Strom- und Wärmeteil auf der Rechnung umsatzsteuerlich behandelt werden, sollte der Installateur vorab verbindlich klären. Mehr dazu unter PV-Anlage und Steuer.

Photothermie mit Wärmepumpe: Wie passt das zusammen?

PVT-Module und Wärmepumpe ergänzen sich, weil der Kollektor die Wärmepumpe mit Strom und zugleich mit Umweltwärme versorgt. Laut IEA dienen PVT-Kollektoren dabei als Niedertemperaturquelle für den Verdampfer der Wärmepumpe, liefern Wärme in einen Speicher oder regenerieren Erdsonden. Unabgedeckte Kollektoren mit verstärktem Luftwärmetausch können sogar die einzige Wärmequelle sein.

Das Fraunhofer ISE hat solche Systeme im Forschungsprojekt integraTE von Dezember 2019 bis November 2024 untersucht und ausgewählte Anlagen zwei Jahre lang messtechnisch begleitet. Die Forscher sehen den Nutzen vor allem in der Sanierung: Dort lassen sich Erdwärme oder Außenluft als klassische Wärmequellen laut Fraunhofer ISE oft nicht erschließen. Typische Gründe sind aus unserer Sicht fehlender Platz für Bohrungen oder für ein Außengerät. PVT-Kollektoren auf dem Dach machen eine Wärmepumpe dann trotzdem möglich.

Welche Wärmepumpe passt zu PVT-Modulen?

Weil der PVT-Kollektor Wärme über einen Flüssigkeitskreis liefert, arbeitet er als Quelle mit einer Wärmepumpe zusammen, die ihre Energie aus Sole oder Wasser zieht, also einer Sole-Wasser-Wärmepumpe. Bei einer bestehenden Erdsonde kann der Kollektor laut IEA zusätzlich das Erdreich regenerieren. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Quelle; mit ihr liefern PVT-Module vor allem Strom und gegebenenfalls Wärme in den Speicher, nicht aber Quellwärme. Welche Kombination passt, entscheidet die Planung mit Heizlastberechnung.

Wie sich Photovoltaik generell mit anderen Systemen verbinden lässt, zeigt unser Beitrag zur Kombination mit Photovoltaik.

Photothermie ohne Wärmepumpe: Warmwasser und Pool

Ohne Wärmepumpe nutzt ein PVT-Kollektor seine Wärme direkt, etwa für Warmwasser, Heizungsunterstützung oder ein Schwimmbad. Die IEA ordnet Schwimmbäder und Wärmepumpenquellen den Niedertemperaturanwendungen bis 50 °C zu; Raumheizung und Warmwasser reichen in den mittleren Bereich bis 80 °C. Für Warmwasser ohne Wärmepumpe eignen sich deshalb vor allem abgedeckte Kollektoren.

Ein Pool ist der dankbarste Abnehmer: Laut IEA liegt die mittlere Flüssigkeitstemperatur bei Schwimmbadanwendungen bei etwa 25 °C. Auf diesem Niveau verliert auch ein unabgedeckter Kollektor kaum Wärme, und die Zellen bleiben kühl. Für Trinkwarmwasser dagegen muss der Kollektor deutlich höhere Temperaturen liefern, was den Stromertrag drückt.

Förderfähig bleibt die Anlage auch ohne Wärmepumpe: Die KfW fördert PVT-Kollektoren ausdrücklich auch als Wärmeerzeuger im Sinne einer Solarthermieanlage. Wie viel Wärme eine thermische Anlage liefert, können Sie mit unserem Solarthermie-Rechner grob abschätzen.

Photothermie im Winter: Was liefert ein PVT-Modul bei Kälte?

Im Winter liefert ein PVT-Kollektor deutlich weniger Wärme aus Sonnenlicht, kann in Wärmepumpensystemen aber weiterarbeiten. Liegt die Temperatur der Wärmepumpenquelle unter der Außentemperatur, erwärmt sich die Flüssigkeit in unabgedeckten Kollektoren laut IEA auch ohne Sonnenschein bis auf Umgebungsniveau. Für Warmwasser ohne Wärmepumpe reicht das im Winter nicht.

Genau dieser Effekt macht unabgedeckte, nicht gedämmte Kollektoren zur Wärmepumpenquelle: Sie arbeiten wie ein flacher Luftwärmetauscher auf dem Dach und nehmen über Vorder- und Rückseite Energie aus der Umgebungsluft auf. Die IEA beschreibt solche Kollektoren als besonders geeignet für den Betrieb nahe und unterhalb der Umgebungstemperatur. Im Gegenzug muss die Anlage für Frost ausgelegt sein; welcher Wärmeträger und welche Regelung dafür vorgesehen sind, gehört in jedes Angebot.

Vor- und Nachteile von PVT-Modulen

Der größte Vorteil von PVT-Modulen ist die doppelte Nutzung derselben Fläche, der größte Nachteil der Temperaturkonflikt: Solarzellen wollen kühl bleiben, Warmwasser braucht Hitze. Hinzu kommen ein kleiner Markt, mehr Planungsaufwand für Elektrik und Solarkreis sowie Angebote, die sich ohne veröffentlichte Marktpreise schwer vergleichen lassen.

Eine allgemeine Abwägung der Heiztechnik finden Sie unter Wärmepumpe: Vor- und Nachteile.

Lohnt sich Photothermie? Der Praxis-Check

Ob sich Photothermie lohnt, hängt vor allem davon ab, ob die Wärme auf niedrigem Temperaturniveau gebraucht wird. Am besten passt sie, wenn eine Wärmepumpe eine Quelle braucht und Erdsonde oder Außengerät nicht möglich sind, wenn ein Pool beheizt wird oder das Dach für getrennte Anlagen nicht reicht. Eine pauschale Amortisationszeit lässt sich seriös nicht angeben.

Für reine Stromerzeugung ist ein normales Solarmodul einfacher zu planen. Für reines Warmwasser ohne Wärmepumpe ist ein klassischer Solarthermiekollektor mit beschichtetem Absorber auf höhere Temperaturen ausgelegt. Photothermie spielt ihre Stärke dort aus, wo beides gebraucht wird und die Wärme kühl bleiben darf. Ob sich die Investition rechnet, zeigt erst eine Ertragssimulation für Ihr Dach, verbunden mit Ihrem Strom- und Wärmebedarf; das Vorgehen beschreiben wir unter Photovoltaik-Wirtschaftlichkeit.

Checkliste für das Angebot

• Bauart (unabgedeckt, abgedeckt) und Begründung für Ihre Nutzung
• PV-Leistung in kWp und Kollektorfläche in m², getrennt ausgewiesen
• Thermische Kennwerte aus dem Datenblatt und erwarteter Wärmeertrag pro Jahr
• Einbindung in Wärmepumpe, Speicher oder Pool mit Hydraulikschema
• Frostschutzkonzept und Wärmeträger
• Stromspeicher als eigene Position, da nicht förderfähig
• Liefervertrag mit aufschiebender oder auflösender Bedingung für den KfW-Antrag
• Ertragssimulation für Strom und Wärme am eigenen Standort

Hersteller und Anbieter von PVT-Modulen

Der Markt für PVT-Module ist klein: Laut IEA waren 2018 weltweit 1,08 Millionen m² installiert, rund 10 % davon in Deutschland. Am Fraunhofer-Forschungsprojekt integraTE zu PVT-Wärmepumpensystemen waren laut Fraunhofer ISE unter anderem Unternehmen aus der PVT- und der Wärmepumpenbranche wie Bosch Thermotechnik, NIBE, Consolar, DualSun, SolarTech International und Solrico als Kooperationspartner beteiligt.

Die Nennung ist keine Empfehlung, und Solar.red steht mit keinem dieser Unternehmen in geschäftlicher Verbindung. Gekauft werden PVT-Systeme in der Regel über Fachbetriebe, die Elektrik und Heizung gemeinsam planen. Prüfen Sie beim Anbieter, ob er bereits PVT-Anlagen mit Wärmepumpe umgesetzt hat und Referenzen nennen kann. Eine Übersicht über Fachbetriebe für Solaranlagen finden Sie im Photovoltaik-Anbieter-Vergleich.

Häufige Fragen

Fazit

Photothermie macht aus einer Dachfläche eine Quelle für Strom und Wärme. Ihre Stärke liegt bei niedrigen Temperaturen: als Wärmequelle einer Wärmepumpe, vor allem im Bestand ohne Platz für Erdsonde oder Außengerät, zur Regeneration von Erdsonden und für Pools. Für heißes Wasser ohne Wärmepumpe ist ein klassischer Solarthermiekollektor meist die einfachere Wahl.

Finanziell hilft 2026 die KfW mit 30 bis 80 % Zuschuss nach den seit 21. Juli 2026 geltenden Konditionen, kombinierbar mit der EEG-Einspeisevergütung. Weil der Klimageschwindigkeitsbonus und der Förderhöchstbetrag ab Februar 2027 sinken, lohnt es sich, Angebote früh einzuholen und den Vertrag mit Förderbedingung abzuschließen. Wie groß eine Anlage für Ihren Strombedarf sein sollte, zeigt unser Solarrechner.

Quellen und Methodik

Fördersätze und Fristen stammen von der KfW (Programmseite 458 und Infoblatt zu den förderfähigen Maßnahmen, Version 11.0), die Einspeisevergütung von der Bundesnetzagentur, technische Kennwerte, Temperaturbereiche und Marktdaten aus dem IEA-Bericht SHC Task 60 D5 (2020, Marktdaten für 2018), die Einordnung für den Gebäudebestand vom Fraunhofer ISE. Die Aussagen zum Nullsteuersatz beruhen auf § 12 Abs. 3 UStG in der Fassung auf gesetze-im-internet.de. Die Zuschussbeträge im Rechenbeispiel und der Anteil von rund drei Vierteln in der IEA-Beispielrechnung sind eigene Rechnungen; die Kostentabelle ist ein Rechenbeispiel der KfW und keine Marktpreiserhebung. Die Grafik ist ein vereinfachtes Schema.

1. KfW: Heizungsförderung für Privatpersonen, Wohngebäude (458) - Fördersätze, Boni, Höchstbeträge und Fristen ab 21.07.2026
2. KfW: Infoblatt zu den förderfähigen Maßnahmen und Leistungen, Version 11.0 (09/2026) - PVT-Regeln, Pauschalabzug und Rechenbeispiel
3. Bundesnetzagentur: EEG-Förderung und -Fördersätze - Einspeisevergütung bei Inbetriebnahme 01.08. bis 31.12.2026
4. IEA SHC Task 60, Report D5: Basic concepts of PVT collector technologies, applications and markets (2020) - Bauarten, Wirkungsgrade, Temperaturbereiche, Markt
5. Fraunhofer ISE: Forschungsprojekt integraTE - PVT-Kollektoren mit Wärmepumpen im Gebäudebestand