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Sonnenkollektoren sammeln Sonnenwärme auf dem Dach

Schon der Name der Sonnenkollektoren deutet darauf hin, dass sie etwas sammeln. Sie sammeln die Sonnenwärme ein, die auf ein Gebäudedach trifft, und leiten sie weiter, damit sie sinnvoll genutzt werden kann.

Jeder, der schon einmal direkt unter dem Dach wohnte, weiß, dass es dort speziell im Sommer sehr warm werden kann. Das liegt daran, dass Dachflächen meistens uneingeschränkt der Sonne ausgesetzt sind. Was ist also naheliegender, als diese Sonneneinstrahlung zu nutzen? Dieser Grundgedanke führte schon in der Antike dazu, nach technischen Möglichkeiten zu forschen, um die Sonnenwärme einzufangen. Die einfachste Möglichkeit zur Nutzung der Sonnenwärme ist die direkte Erwärmung von Wasser in einem Speicherbehälter an einem besonders sonnigen Platz. Dieses Prinzip wandte man schon lange vor der Entwicklung der modernen Sonnenkollektoren an und nutzt es auch heute noch in den warmen Klimazonen der Erde. Ein derart einfacher Sonnenkollektor funktioniert aber nur so lange, wie die Sonne scheint. Es musste also eine Möglichkeit gefunden werden, das warme Wasser, das bei Sonneneinstrahlung im Überfluss vorhanden ist, zu speichern.

Im 18. und 19. Jahrhundert wurden erste Sonnenkollektoren mit Brennspiegeln und schwarzen Untergründen verwendet. Das Ergebnis intensiver Forschungen in jüngster Zeit waren Sonnenkollektoren, wie man sie heute als wichtigstes Element thermischer Solaranlagen einsetzt. Dazu installiert man auf dem Hausdach großflächige Solarkollektoren, in denen jedoch nicht einfach das Wasser erwärmt wird, sondern eine im System zirkulierende, frostsichere Solarflüssigkeit, die meist aus einem Wasser-Glykol-Gemisch besteht. In einem Wärmetauscher gibt die Solarflüssigkeit die Wärme an das kalte Brauchwasser ab und erwärmt es dort. Nicht benötigtes, warmes Wasser speichert die Anlage in einem gut isolierten Warmwasserspeicher, der das ganze Haus und unter Umständen sogar die Heizungsanlage mit warmem Wasser versorgen kann.

Sonnenkollektoren werden inzwischen in verschiedenen Versionen angeboten. Die einfachste und preisgünstigste Technik stellt der Flachkollektor dar. Flachkollektoren sind ihrem Namen folgend sehr flach gebaut, aber nicht so gut isoliert, wie die hochwertigen Röhrenkollektoren oder Vakuumkollektoren, die deutlich leistungsfähiger sind. Kernstück der Sonnenkollektoren ist immer ein Absorber, der aufgrund seiner Eigenschaften den gesamten Spektralbereich des Lichts absorbiert und daher auch dann noch für warmes Wasser sorgt, wenn die Sonne nicht direkt scheint. Durch dunkle Glasscheiben an den Oberflächen der Sonnenkollektoren wird die Sonne angezogen. Der Sonnenkollektor ist aber nicht zu verwechseln mit Solarmodulen zur Stromerzeugung.