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Sonnenkollektoren im Systemvergleich

Solarkollektoren absorbieren das Sonnenlicht und gewinnen daraus wertvolle Wärme, die man dann nutzbringend verwenden kann, zum Beispiel zur Trinkwassererwärmung oder zur Unterstützung des häuslichen Heizsystems. In Deutschland finden sich vor allem Flachkollektoren auf den Hausdächern, aber es gibt noch weitere Sonnenkollektoren wie den Vakuumröhrenkollektor oder den Schwimmbadabsorber.
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Solarkollektoren wandeln Sonneneinstrahlung zu Wärme

Solarkollektoren Monage / IndachIndachmontage von Solarkollektoren,
Bild: www.wagner-solar.com
Der eigentliche Energiesammler von Solarkollektoren ist der Absorber, der die Sonnenenergie aufnimmt und an die Wärmeträgerflüssigkeit abgibt. Die Trägerflüssigkeit der Solarthermie Anlage wird erwärmt und gibt die Wärme bei einer Solarheizung an das Heizungswasser im Pufferspeicher ab, bevor sie zurück zum Kollektor fließt.

Werden Sonnenkollektoren auf dem Dach montiert, sind Aufdach- und Indachlösungen (siehe Bild links) möglich. Bei letzterer werden die Solarkollektoren direkt in die Dachhaut integriert. Bei Flachdächern werden die Solarkollektoren meist mit einer speziellen Konstruktion aufgeständert, um einen besseren Neigungswinkel zu erzielen. Die Kollektoren müssen aber nicht zwingend auf einem Dach ihren Platz finden: auch auf einer Garage oder freistehend im Garten erfüllen sie durchaus ihren Zweck.

Flachkollektoren haben ein ausgezeichnetes Preis-Leistungsverhältnis

FlachkollektorBild: Bosch Thermotechnik GmbH

Flachkollektoren - Verwendung und Vorteile:
  • besitzt den größten Marktanteil unter den Solarkollektoren
  • besteht aus einem Gehäuse, indem ein Absorber, eine Wärmedämmung und eine transparente Abdeckung mit Antireflektionsbeschichtung vorhanden ist
  • verhindert, dass zu viel Wärmeenergie verloren geht
  • sind preiswert und effizient bei niedrigen bis mittleren Arbeitstemperaturen bis 100° Celsius.
  • für die Leistung für die solare Warmwasserbereitung in Ein- oder Mehrfamilienhäusern aufgrund der Vakuumröhrenkollektoren bestens geeignet


Vakuumröhrenkollektoren bringen mehr Leistung auf kleinerer Fläche

Sonnenkollektoren - VakuumröhrenkollektorBild: Bosch Thermotechnik GmbH

Vakuum-Röhrenkollektoren - Verwendung und Vorteile:
  • durch den Absorber mit einer Vakuum-Glasröhre wird der Wärmeverlust deutlich reduziert
  • höherer Ertrag als beim Flachkollektor
  • arbeiten bei höheren Temperaturen effizienter als ein Flachkollektor
  • bringen höhere Leistung bei kleinen Flächen

Solarabsorber versorgen Pool- & Schwimmbadheizung

Die einfachste Variante von Sonnenkollektoren sind Absorber für eine solare Poolheizung. Ihnen fehlt das Gehäuse und die Abdeckung sowie Wärmedämmung. Das Temperaturniveau bei der Poolbeheizung ist sehr gering und die Wärmeabnahme konstant, so dass eine gesonderte Wärmedämmung nicht notwendig ist. Solarabsorber sind aufgrund der einfachen Konstruktion auch sehr preiswert.

Der Ertrag von Solarkollektoren ist nicht alles

Wichtige Kennzahl bei Solarkollektoren ist der Wirkungsgrad. Er beschreibt, welcher Anteil der auf den Kollektor auftreffenden Sonnenenergie in nutzbare Wärmeenergie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad ist unter anderem abhängig von Wettereinflüssen und daher zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich hoch. Als optischer Wirkungsgrad wird der maximal mögliche Wirkungsgrad von Sonnenkollektoren bezeichnet. Aus dem Wirkungsgrad ergibt sich die Kollektorleistung. Der durchschnittliche Jahresertrag liegt bei Flachkollektoren zwischen 350 und 500 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr. Vakuumröhrenkollektoren liegen bei 500 bis 800 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr.

Der reine Ertrag sollte allerdings bei der Planung nicht im Vordergrund stehen: eine Anlage mit sehr hohem Durchschnittsertrag mag zwar mehr Energie bereitstellen; das kann allerdings im Sommer zu Problemen führen, wenn z.B. keine Wärmeabnahme für die Raumheizung erfolgt. So wird die theoretisch vorhandene Energie stellenweise gar nicht benötigt und man könnte die Anlage auch kleiner auslegen und den Preis der Solarthermieanlage senken. Bei der Berechnung einer Solarthermieanlage ist also der individuelle Bedarf genau zu bestimmen.

Fachbetriebe für Solartechnik übernehmen die passgenaue und sachgerechte Dimensionierung einer Solarthermieanlage und helfen selbstverständlich auch bei der Auswahl der Solarkollektoren, die zum Gesamtkonzept passen.