Ich hatte mal ein ähnliches Problem und durch Einbinden eines weiteren PV wollte ich mir Luft schaffen.
Also andere Platte einbinden mit genug Speicher und dann analog
pvcreate /dev/hdb1
vgextend VOLUMEGRUPPE /dev/hdb1
Danach war interessanterweise nicht nur der zusätzliche Platz des neuen PVs verfügbar, sondern auch die der gelöschten, aber noch vermutlich gecacheten Daten.
Heute denke ich es hätte gereicht mit
vgreduce VOLUMEGRUPPE /dev/hda3
das PV zu entfernen und erneut einzubinden. Vorher mit pvmove die Daten sichern
pvmove -v /dev/hda3 /dev/hda4