Sonnenkollektoren

Durch Installation einer Solaranlage (PV-Anlage) wird Sonneneinstrahlung in Energie beziehungsweise Wärme umgewandelt, mit der beispielsweise das vorhandene Heizsystem unterstützt oder warmes Trink-/Brauchwasser erzeugt wird. Soll in eine neue Fotovoltaik-Anlage investiert werden, steht oft die Frage im Raum, welche Art Sonnenkollektor optimal ist und wie die Berechnung für die Nutzfläche aussieht.

Sonnenkollektor-Arten für unterschiedliche Dächer

Solarkollektoren beziehungsweise Sonnenkollektoren innerhalb einer Solarthermie-Anlage wandeln UV-Licht in vielseitig nutzbare Energie/Wärme um. Wie die Effizienz letztendlich aussieht, ist von dem Aufbau der einzelnen Sonnenkollektoren abhängig. Immobilienbesitzer können dabei beispielsweise Vakuumröhren- oder Flachkollektoren wählen. Alternativ stehen im Handel auch sogenannte Schwimmbad-Absorber sowie Mischformen aus Röhren- und Flach-Sonnenkollektoren zur Verfügung.

Bauart der Vakuum-Röhren Kollektoren

Das typische Merkmal von Vakuum-Röhrenkollektoren sind einzelne Glasröhren, welche mittels Verteiler und sogenanntem Sammler verbunden sind. Jedes einzelne Glasrohr ist aus 2 ineinander gefügten Röhren gearbeitet. Diese besitzen durch ihre Bauart ein Fast-Vakuum. Wie es von einer Thermoskanne bekannt ist, dient dieser fast leere Luftraum als Isolation und verringert den Wärmeverlust.

Innerhalb der Glasröhren befindet sich ein spezieller Stoff sowie der Sonnenkollektor. Das Medium verdampft, sobald es die Solarwärme absorbiert hat und bewegt sich in den oberen Bereich der Röhre. Dort geht die Energie via Wärmeüberträger zur Solarflüssigkeit über und kühlt ab.

Bietet das eigene Hausdach nicht ausreichend Platz oder sind die allgemeinen Bedingungen nicht optimal, werden für die Besitzer Vakuum-Röhren-Sonnenkollektoren interessant. Die Investition ist zwar etwas höher, doch diese Kollektoren erzielen auf wenig Fläche wesentlich höhere Gewinne.

Ausstattung der Flachkollektoren für PV-Anlage

Flachkollektoren lassen sich schnell am kastenartigen Aufbau erkennen. Das stabile Gehäuse ist Richtung Sonne ausgerichtet und durch eine Glasscheibe abgedeckt. Innerhalb des Gehäuses ist der Absorber montiert. Es handelt sich dabei um eine dunkel eingefärbte Platte, welche durch die Sonneneinstrahlung erwärmt wird. Rohre, die normalerweise rückwärtig am Absorber installiert sind, nehmen die Solarenergie auf und führen sie mittels Solarflüssigkeit direkt zur Heizanlage. Damit das Gehäuse an sich so wenig Wärme wie möglich verliert, befindet sich im Innern eine schützende Dämmschicht.

Besitzt das Hausdach eine optimale Neigung zur richtigen Himmelsrichtung und sind verschattete Flächen eher gering, sind Flachkollektoren die richtige Wahl. Die Investition ist relativ niedrig. Allerdings wird ein geringerer Ertrag erzielt, als zum Beispiel mit Vakuum-Röhrenkollektoren.

Aufbau der Vakuum-Flachkollektoren

Vakuum-Flachkollektoren sind dafür konzipiert, um die Vorteile von Röhren- und Flach-Kollektoren zu verbinden. Der Absorber ist wie bei Letzteren aufgebaut, das Vakuum der Röhrenmodelle dient als Dämmung. Der Konstruktions-Aufwand ist allerdings durch die rechteckige Formgebung wesentlich höher. Das Vakuum ist manchmal nicht auf Dauer zu halten, weshalb in regelmäßigen Abständen eine Erneuerung nötig ist.

Die exakte Größe einer Solaranlage richtet sich nicht allein nach den äußeren Bedingungen des Daches, der geplante Einsatzbereich ist ebenfalls ausschlaggebend. Unterschieden wird bei den Solarsystemen zwischen Anlagen zur Heiz-Unterstützung und zur Warmwasser-Bereitung.

Sonnenkollektoren zur Warmwasserbereitung

Eine Solar- beziehungsweise Photovoltaik-Anlage nutzt die UV-Strahlung, um Energie zu erzeugen, die dazu geeignet ist, um Trinkwasser beispielsweise zum Baden und Duschen oder Geschirrspülen zu erhitzen. Wollen Hausbesitzer Kollektoren kaufen, sollten folgende Größen beachtet werden:

  • Pro Person/Bewohner des Haushalts wird mit 1,0 bis zu 1,2 Quadratmeter (m²) Flach-Sonnenkollektoren gerechnet.
  • Fällt die Wahl auf Vakuum-Röhrenkollektoren, sind normalerweise 0,8 bis zu 1,0 Quadratmeter (m²) pro Bewohner ausreichend.

Die benötigte Dachfläche kann allerdings großzügiger ausfallen, falls das Hausdach in seiner Ausrichtung eher ungünstig liegt oder viel Fläche verschattet ist. Ansässige erfahrene Installateure können Hausbesitzern vor Ort eine zuverlässige Empfehlung geben.

Sonnenkollektoren als Unterstützung des Heizsystems

Durch eine PV-Anlage beziehungsweise Solaranlage lässt sich ein herkömmliches Heizsystem mit kostenloser Solarwärme unterstützen. Da in diesem Fall deutlich mehr Energie benötigt wird, muss der Entwurf der Kollektoren normalerweise größer erstellt werden. Als Faustformel können Hausbesitzer wie folgt rechnen:

Eine Sonnenkollektor-Fläche von 1,0 Quadratmeter beheizt jeweils 10 Quadratmeter Gebäudefläche.

Der individuelle Bedarf lässt sich mit einem Online-Rechner oder persönlicher Beratung feststellen.