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Weitere Informationen zum Thema Solarkollektor
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Solarkollektor – zentrales Element thermischer Solaranlagen

Die Nutzung der Sonnenenergie in Form von Solarthermie und Photovoltaik ist vielfältig und lohnenswert; nicht nur für Ihren Geldbeutel, sondern auch für die Umwelt selbst. In Zeiten des globalen Klimawandels und der Verknappung von Rohstoffen ist die Kraft der Sonne neben Wind und Wasser ein wichtiger Energielieferant geworden. Bei der Photovoltaik wird die Sonnenenergie zur Stromerzeugung genutzt und der erzeugte Strom in das bestehende Stromnetz eingespeist und vergütet; während bei der Solarthermie die Energie zur Warmwasseraufbereitung und für die Heizungsanlage verwendet wird. Kombinierte Geräte, die Strom und Warmwasser erzeugen, sind ebenfalls erhältlich. Diese Technologien sind umweltfreundlich - und man erhält „sauberen“ Strom, ohne dabei Müll und Schadstoffe zu produzieren.

Thermische Solaranlage erzeugt Warmwasser

Mit thermischen Solaranlagen kann Sonnenenergie in Wärme umgewandelt werden. Solche Anlagen bestehen im Wesentlichem aus dem Solarkollektor, den Wärmeentnahmestellen, wie zum Beispiel dem Warmwasserspeicher, und der Regeltechnik, die für den Transport der Wärme zum Speicher benötigt wird. Die Sonnenstrahlung wird von den Kollektoren aufgenommen und mittels eines Absorbers (einer dunkel beschichteten Metallplatine) in Wärme umgewandelt. Eine Solar-Wärmeträgerflüssigkeit nimmt die so entstandene Wärme auf und leitet sie an den Wärmetauscher weiter. Sie dient dann zur Brauchwassererwärmung oder zur Heizungsunterstützung.

Verschiedene Kollektoren

Solarkollektoren sind das zentrale Element thermischer Solaranlagen und das Bindeglied zwischen der Sonne und dem Warmwasserspeicher. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Flach- und Vakuumröhrenkollektoren. Für welchen Kollektor Sie sich entscheiden, hängt von Ihren Bedürfnissen selbst sowie von Standortfaktoren wie z. B. Platzangebot oder Witterungsverhältnisse ab. Im Folgenden möchten wir Ihnen die zwei Kollektortypen näher erläutern.

Flachkollektoren – gutes Preis-Leistungsverhältnis

Das gute Preis-Leistungsverhältnis und die unterschiedlichen Montagemöglichkeiten machen diese Form der Kollektoren sehr beliebt. Sie setzen sich aus einem flachen Absorber, einer Glasfläche, einer Wärmedämmung sowie einem meist aus Stahlblech oder Aluminium bestehende Rahmen zusammen. Der Absorber ist in einem flachen, wärmegedämmten Gehäuse eingebettet und von einer Glasplatte umschlossen. Jedoch sind Flachkollektoren nicht evakuiert (d.h. luftleer), was zu einem Wärmeverlust beim Transport der Luft führt. Dieser Wärmeverlust kann durch Herauspumpen der Luft aus dem Innenraum reduziert werden. Allerdings spricht man dann von Vakuum-Flachkollektor, welcher in bestimmten Zeitabschnitten neu evakuiert werden muss.

Vakuumröhrenkollektor – teurer, aber effizienter

Bei diesem Kollektortyp ist der Absorber in einem luftleeren Glasrohr platziert, weshalb der Energieverlust geringer als bei Flachkollektoren ist. Dadurch sind Temperaturen bis 150 Grad Celsius möglich. Vakuumröhrenkollektoren sind zwar teurer in der Anschaffung und eignen sich nicht für die Indachmontage (dafür werden die Kollektoren direkt auf den Dachlatten montiert und zuvor die entsprechenden Dachziegel entfernt), erzeugen aber höhere Temperaturen als Flachkollektoren und sind auch bei ungünstigen Wetterlagen effizienter. Weiterer Vorteil ist der geringe Platzbedarf der Anlage, wenn nicht genügend (Dach-)Fläche vorhanden ist.

Einsparpotential hängt von verschiedenen Faktoren ab

Mit einer thermische Anlage ist es möglich, den Energieverbrauch (bei Neubauten) um 60 Prozent zu senken. Dies ist jedoch nur ein theoretischer Wert, denn die Kosteneinsparung von einer Vielzahl etlicher Faktoren abhängt. So spielt die Ausrichtung der Solaranlage und die vorherrschende Dachneigung sowie die Wärmedämmung des Gebäudes eine wesentliche Rolle für die Kosteneinsparung. Bei Altbauhäusern ist eine Einsparung von 40 Prozent möglich.

Ausrichtung und Dimensionierung einer Solaranlage

Je nach Dachgröße lassen sich mit Solaranlagen unterschiedliche Wirkungsgrade erzielen. Im Idealfall sollte daher die Dachfläche eine Neigung von 45 Grad aufweisen und in Südrichtung zeigen. Bei einem Dach, das in östliche oder westliche Richtung zeigt, sinkt der Wirkungsgrad bereits um ca. 20 bis 25 Prozent. Nun hat nicht jeder die Möglichkeit aufgrund der Anschaffung einer Solaranlage, gleich ein neues Haus oder Firmengebäude zu errichten und dieses in südlicher Richtung zu platzieren. In diesem speziellen Fall können die Solarmodule natürlich auch an einer entsprechenden Außenfassade des Gebäudes angebracht werden.

Auf Wärmebedarf abstimmen

Bei einer thermischen Solaranlage ist es daher wichtig, die Größe der Anlage auf den Wärmebedarf abzustimmen. Zur Versorgung mit Warmwasser kann man für einen Vier-Personen-Haushalt mit einem Bedarf von ca. 5 qm mit Flach- und 3 qm mit Vakuumröhrenkollektoren rechnen. Soll des Weiteren die vorhandene Heizungsanlage unterstützt werden, ist ca. die dreifache Menge an Kollektoren und somit auch der Dachfläche erforderlich. Bei stromerzeugenden Photovoltaik-Anlagen sollte gleich von vornherein die gesamte Dachfläche genutzt werden. Hierbei können ca. 10 qm Solarkollektoren 800 bis 900 kWh Strom pro Jahr liefern.

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