Windenergie

Sonnenkollektoren
Bau

Kunststoffmatten


	In der einfachsten technischen Ausführung fließt ein Wärmeträgermedium durch nicht abgedeckte, schwarze Kunststoffmatten, auch Absorber genannt.

Mit solchen Anlagen können keine hohen Temperaturen erreicht werden. Dafür weisen sie geringe Anschaffungskosten auf und werden für die Erwärmung des Badewassers in Freibädern eingesetzt. Da sie meistens kostengünstiger als fossil gefeuerte Heizkessel sind, tragen sie bereits heute dazu bei, die Haushaltskasse der Schwimmbadbetreiber zu entlasten.

Flachkollektoren


	Technisch ausgefeilter sind Flachkollektoren. Um die Wärmeverluste des Kollektors durch Konvektion und Leitung zu vermindern, ist bei diesem Kollektortyp der Absorber, der aus Metall besteht, gut isoliert.

Auf der Seite, wo die Sonne auf den Absorber auftritt, ist er mit einer Glasscheibe abgedeckt, auf der Rückseite ist eine dicke Dämmschicht aufgebracht. Verluste durch Abstrahlung der schon eingefangenen Wärme lassen sich durch Aufbringung von schwarzem Solarlack oder noch wirksameren selektiven Schichten vermindern. Bei gleicher Sonnenstrahlung kann ein solcher Flachkollektor durch diese Maßnahmen höhere Temperaturen erreichen als die zuerst beschriebenen schwarzen Kunststoffmatten. Auch wenn es draußen schon kälter ist, können sie noch Wärme liefern.

Ein System für ein Einfamilienhaus nimmt gewöhnlich eine Dachfläche von 5 m² ein und kann damit typischerweise 60 % des jährlichen Brauchwasserbedarfs bereitstellen. Dabei deckt eine solche Anlage im Sommer den Bedarf vollständig ab, in den anderen Jahreszeiten muß der konventionelle Kessel das vom Kollektor vorgewärmte Wasser noch nachheizen.

Vakuumröhrenkollektoren


	Wärmeverluste durch Leitung und Konvektion sind bei Vakuumröhrenkollektoren fast gänzlich unterbunden. Die Absorber liegen in gläsernen Röhren, in denen ein Vakuum herrscht.

Kollektoren solcher Bauart haben die höchsten Wirkungsgrade unter den Kollektortechnologien. Sie können auch noch bei niedrigen Außentemperaturen im Winter Wärme liefern. In Vakuumkollektoren kommen teilweise auch sogenannte Wärmerohre zum Einsatz, mit denen erreicht wird, daß die Wärmeaufnahme im eigentlichen Kollektor und der Wasserkreislauf zum Wärmetransport zum Nutzer entkoppelt werden. Solche Systeme weisen eine hohe Modularität aus. Sollte eine Röhre einmal kaputtgehen, bleibt der Kollektor insgesamt trotzdem funktionsfähig und die defekte Röhre kann leicht ausgetauscht werden.

Um einen hohen Wirkungsgrad des Kollektors, egal welcher Bauart, zu erreichen, sollte das erforderliche Temperaturniveau der genutzten Wärme möglichst niedrig sein. Sollen mit der Sonne auch Räume beheizt werden, bieten sich daher Fußboden- oder Wandflächenheizungen an. Es ist deshalb auch wichtig, das zu beheizende Gebäude sehr gut zu dämmen, um so den Heizbedarf möglichst gering zu halten.

Mit einer Anlage von 9 m~~ (Vakuumröhrenkollektor) bzw. 14 m~~ IFlachkollektor) lassen sich bei einem gut gedämmten Haus etwa 20% des gesamten Wärmebedarfs solar abdecken. Für eine Solarkollektoranlage ist ein Speicher unerläßlich. Er nimmt die vom Kollektor bereitgestellte Wärme auf, falls kein aktueller Wärmebedarf gegeben ist und gibt die Wärme dann wieder ab, wenn Wärme benötigt wird.