So funktioniert ein Kollektor - auch bei leichter Bewölkung

(13.11.2006) Solarthermieanlagen liefern Sonnenenergie für die Raumheizung und/oder Wassererwärmung - und das nicht nur bei Sonnenschein: Die meisten Solarkollektoren sind nämlich nicht auf direkte Sonneneinstrahlung angewiesen; sie gewinnen Wärme auch aus „diffusen“ Sonnenstrahlen, wie es sich bei einem bewölkten Himmel ergibt.

Direkt unter der Glasabdeckung des Solarkollektors liegt sein Herzstück: der „Absorber“. Dieses dünne Blech wird durch die eintreffende Sonnenstrahlung erwärmt. Dank seiner beschichteten Oberfläche genügt schon die diffuse Sonnenstrahlung wolkiger Tage, um den Absorber zu erwärmen. Denn die Strahlungsstärke der Sonne bei leichter Bewölkung liegt im Vergleich zu wolkenlosem Himmel immer noch bei gut 60%. Im Jahresdurchschnitt macht die diffuse Strahlung immerhin 50 bis 60% der gesamten Sonnenstrahlung aus.

Die eingefangene Wärme überträgt der Absorber an dünne Kupferrohre an seiner Unterseite, durch die ein Wärmeträger strömt. Dieser transportiert die Wärme aus dem Kollektor heraus zu einem Warmwasserspeicher, wo sie über einen Wärmetauscher an das Wasser abgegeben wird.

Die Hersteller bieten zwei verschiedene Arten von Solarkollektoren an:

• In den einfachen, großflächigen Flachkollektoren liegt ein großer, einteiliger Absorber in einem wärmegdämmten Gehäuse (Beispiel von Buderus).
• Etwas aufwändiger sind so genannte Vakuumröhrenkollektoren (siehe rechts; Bild von Schott): Sie bestehen aus einzelnen Glasröhren, in denen die Absorber in langen Streifen in einem Vakuum liegen. Das Vakuum in den Röhren sorgt für eine bessere Wärmedämmung und somit für eine höhere Leistung. Daher werden Vakuumröhrenkollektoren oft bei Anlagen verwendet, die nicht nur das Wasser erwärmen, sondern zusätzlich die Heizung unterstützen.