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Solarthermie Kollektoren: Flachkollektor, Röhrenkollektor

Bei der Entscheidung für eine thermische Solaranlage ist die Auswahl des geeigneten Kollektors besonders wichtig. Der Solarthermie Kollektor ist ein zentrales Element jeder Solarwärmeinstallation: Die Kollektoren wandeln die Sonneneinstrahlung zu Wärme. Diese erhitzt direkt oder indirekt eine Trägerflüssigkeit. Diese Flüssigkeit zirkuliert durch ein Rohrsystem und stellt ihre Wärme der hauseigenen Warmwasserbereitung und / oder dem Heizungssystem zur Verfügung. In diesem Übersichtstext stellen wir ihnen die gängigen Kollektoren vor und präsentieren Testergebnisse, Preise und Hinweise, für welche Einsatzgebiete sich welcher Solarthermie Kollektor besonders empfiehlt.
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Der Solarthermie Kollektor im Überblick

In diesem Artikel finden Sie eine Kurzübersicht zu allen Texten rund um den Solarthermie Kollektor. Wenn Sie ein Thema besonders interessiert, so gelangen Sie über die weiterführenden Links direkt zu den jeweiligen Volltexten mit vertiefenden Details.

Flachkollektoren sind preiswert und effizient

Solarthermie Kollektor: FlachEin vertrauter Anblick: der Flachkollektor stellt den Löwenanteil
an verbauten Sonnenfängern, Bild: © bildergala - Fotolia.com

Der Flachkollektor wird am häufigsten verwendet. Nach Branchenangaben sind ungefähr 90 Prozent aller installierten Kollektoren von dieser Bauart. Er hat einen guten Wirkungsgrad, der allerdings bei höheren Temperaturen stark abnimmt. Das ist allerdings für die Warmwasserbereitung und die Heizungsunterstützung im häuslichen Bereich eher selten ein Problem. Vor allem bei der Warmwasserbereitung ist dieser Solarthermie Kollektor das Mittel der Wahl. Er ist stark genug, um im Sommer und in den Übergangszeiten gute Beiträge zu leisten. Dazu ist er deutlich preiswerter als der Vakuumröhrenkollektor.

Kernstück ist der Absorber. Die Absorberfläche ist je nach Ausführung aus Aluminium- oder Kupferblech gefertigt und wandelt an ihrer mit speziellem Glas abgedeckten Oberfläche die Sonnenstrahlung in Wärme um. Der Absorber ist oft mit einer PVD-Beschichtung ( durch Sputtern) versehen. Alternative Beschichtungen wie Tinox oder Sunselect sollen die Wärmeausbeute bei gleichzeitiger Senkung der Abstrahlverluste erhöhen. Durch die Kupferrohre (selten auch Aluminium) strömt eine Solarflüssigkeit, welche die Wärme zur weiteren Verwendung zum jeweiligen Speicher transportiert. Damit keine Wärme verloren geht, ist der Absorber in ein Gehäuse eingebaut, welches möglichst gut gedämmt ist.

Der Röhrenkollektor bringt mehr Leistung und erreicht höhere Temperaturen

Der Vakuumröhrenkollektor stellt mehr Energie pro
Quadratmeter bereit, Bild: © pixelwolf2 - Fotolia.com

Der Vakuum Röhrenkollektor ist arbeitet ein wenig anders als der flache Solarthermie Kollektor. Hier verteilt sich die Absorberfläche auf mehrere einzelne Röhrchen. In diesen befindet sich ein Vakuum. Dadurch entsteht beim Röhrenkollektor ein Effekt wie bei einer Thermoskanne und es geht deutlich weniger Wärme verloren, denn in einem (fast) Vakuum kann die Wärme kaum nach draußen entweichen. Die Röhren werden entweder direkt von der Solarflüssigkeit durchströmt oder es kommt das Heatpipe-Verfahren zum Einsatz. Dort befindet sich in den Röhrchen eine Flüssigkeit, welche die eigentliche Solarflüssigkeit indirekt erwärmt, aber nicht mit dieser in Kontakt kommt.

Besonders bei hohen Temperaturunterschieden zwischen dem Absorber und der Umgebung zeigt sich, dass der Solarthermie Röhrenkollektor einen höheren Wirkungsgrad hat als der Flachkollektor. Auch im Winter erzielt ein Vakuumröhrenkollektor deutlich höhere Wirkungsgrade als sein Kollege mit dem flachen Absorber. Jedoch ist ein solcher evakuierter Solarthermie Kollektor aufwändiger in der Produktion und damit teurer für den Endkunden. Gut geeignet ist der Röhrenkollektor für Raumheizungen und Prozesswärmeerzeugungen, die hohe Betriebstemperaturen erfordern. Ein Flachkollektor erreicht diese Temperaturen im Allgemeinen nicht.

Andere Kollektoren erwärmen Raumluft, beheizen Schwimmbäder oder stellen Strom bereit

Einfach, preiswert und effektiv: der Schwimmbadkollektor,
Bild: selbstbau.com

Der Luftkollektor: Im Gegensatz zu den vorherigen Kollektoren nutzt ein Luftkollektor die Sonnenstrahlung, um Luft anstelle einer Flüssigkeit zu erwärmen. Vorteil dieser Technik ist, dass der Kollektor im Winter nicht einfriert und nur wenig Probleme mit Rost auftreten. Der Anschaffungspreis ist günstiger, da einfachere und preiswertere Materialien verwendet werden. Geeignet ist der Luftkollektor besonders für Gebäude mit Luftheizungssystemen wie Schwimmbäder oder Lagerhallen. Luftkollektoren haben jedoch einen entscheidenden Nachteil, weshalb sie heute nur sehr wenig als Solarthermie Kollektoren im Einsatz sind: Das Trägermedium Luft kann die Wärme nicht so gut transportieren und vorhalten wie eine Flüssigkeit. Zusätzlich sind Ventilatoren nötig, um die Luft in Bewegung zu setzen. Diese verbrauchen im Schnitt mehr Strom als die Wasserpumpen bei Flach- und Röhrenkollektoren.

Ein Schwimmbadkollektor ist sehr einfach aufgebaut. Weder muss er die hohen Temperaturen erreichen, die man für die Warmwasserbereitung oder die Heizungsunterstützung braucht, noch muss er besonders gut beschichtet und isoliert sein. Hier geht es nur darum, einen konstanten Fluss vergleichsweise niedriger Temperatur zu gewährleisten. Meist ist es ein einfacher wetterfester und korrosionsbeständiger Kunststoffabsorber. Eine zusätzliche Isolierung oder Abdeckung ist in den meisten Fällen nicht nötig. Dieser Solarthermie Kollektor ist sehr preiswert, aber für anspruchsvollere Aufgaben eher ungeeignet.

Weitere Kollektoren sind der Vollständigkeit halber Hybridkollektoren und Speicherkollektoren. Hybridkollektoren verbinden Photovoltaik und Solarthermie in einem Bauteil, stellen also Strom und Wärme bereit. Sie sind aufgrund verschiedener Umstände jedoch noch nicht sehr breit auf dem Markt vertreten. Speicherkollektoren sind direkt mit einem eigenen Speicher ausgestattet, sind aber für den Einsatz in unseren Breiten nur bedingt geeignet.

Kollektorpreise, Testberichte & Entscheidungshilfen

  • Der Solarthermie Kollektor stellt auch beim Preis eine wesentliche Komponente der Anlage dar. Inzwischen haben Solarpakete einzeln zusammengestellten Anlagen den Rang abgelaufen, jedoch ist eine individuell zusammengestellte Solarthermieanlage immer noch für Viele von Interesse. Unter folgendem Link finden Sie weitere Informationen zu den Preisen von Solarkollektoren.

Um den richtigen Solarthermie Kollektor zu finden, sollten Sie sich von Fachbetrieben eingehend beraten lassen. Diese erstellen gern unverbindliche Kostenvoranschläge und informieren über Vor- und Nachteile je nach Anwendungsgebiet. Weite Informationen zum Thema finden Sie in unseren Anwendungsbereich für Solarthermie. Lesen Sie hierzu die Berichte über Solarthermie & Heizungsunterstützung sowie Solarthermie & Warmwasser.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Thorben Frahm, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com