Solarkollektoren als Bestandteil der Photovoltaikanlage

Solarkollektoren sammeln die Sonnenstrahlen, welche auf sie treffen und wiederum Energie enthalten. In der Regel wird mit dem Begriff ein thermischer Solarkollektor gemeint, weniger häufig werden Luftkollektoren genutzt. Während sie zum „Auffangen“ der Sonnenstrahlen dienen, ist zur Umwandlung aber natürlich die gesamte Photovoltaikanlage notwendig. Die Kollektoren werden zudem in verschiedene Typen untergliedert.

Funktion und Anwendung der Solarkollektoren

Wie bereits eingangs erwähnt, sind die Solarkollektoren ein elementarer Bestandteil der Photovoltaikanlage. Sie werden häufig sogar als „die Solaranlage“ wahrgenommen, da die großflächigen Kollektoren gut sichtbar auf Dächern oder auf dem Grundstück platziert werden. Die Solarkollektoren setzen sich wiederum aus mehreren verschiedenen Komponenten zusammen, ein wichtiges davon ist der Absorber.

Dieser sorgt dafür, dass die eingefangenen Sonnenstrahlen schließlich zu Wärme umgewandelt werden, welche dann wiederum an den Wärmeträger übergeben wird – das ist bei thermischen Kollektoren die Solarflüssigkeit als Trägermedium. Aus diesem Prinzip wird gegenüber dem geschulten Anwender bereits deutlich, dass die Kollektoren auch auf einen dämmenden Mechanismus nicht verzichten können. Würden sie über keine Wärmedämmung verfügen, würde zu viel Wärme während der Übergabe verloren gehen, was wiederum zu einer stark reduzierten Effizienz führen würde.

Solarkollektoren auf dem Dach

Angewandt werden die Solarkollektoren in der Regel auf dem Dach, da sie so besonders viele Sonnenstrahlen erreichen, ohne dass diese durch Hindernisse oder Schattenfälle blockiert werden. Etwas seltener ist eine Platzierung auf dem Erdboden des Grundstücks. In diesem Fall muss gewährleistet sein, dass das Haus oder ein großer Baum nicht den Einfall der Sonnenstrahlen blockieren, da die Anlage sonst viel von ihrem ursprünglichen Potential verlieren würde. Im industriellen Umfeld werden Solarkollektoren meist auf riesigen, flach angelegten Flächen platziert. Die Optik der Solarkollektoren kann sich je nach genutzter Variante unterscheiden. Die Funktionsweise bleibt in den meisten Fällen aber erhalten, wobei sich unterschiedliche Vorteile und Nachteile ergeben können.

Arten der Solarkollektoren im Überblick

Unter Privatverbrauchern, so auch im deutschen Raum, ist der Flachkollektor besonders weit verbreitet. Wie der Name schon deutlich macht, ist die Konstruktion dieser Kollektoren sehr flach angelegt. Dadurch lassen sie sich sehr gut auf das Dach integrieren, ohne befürchten zu müssen, dass beispielsweise Vögel damit kollidieren und diese beschädigen. In der Regel werden Flachkollektoren in einem Winkel von rund 45 Grad auf der Süd- bis Süd-West-Seite des Daches platziert, um möglichst viele Sonnenstrahlen einfangen zu können.

Das reflexbehandelte Einfachglas ist einerseits die Abdeckung und andererseits genau für dieses „Einfangen“ der Strahlen verantwortlich. Hinter dieser Glasschicht befindet sich ein mit Luft gefüllter Raum, welcher unter anderem Komponenten wie den Absorber und die zirkulierende Flüssigkeit beherbergt. Flachkollektoren haben den Vorteil, dass sie ein sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis besitzen und zudem robust konstruiert sind. Sie lassen sich außerdem schließend an das Dach integrieren. Nachteile sind im hohen Montageaufwand auf Flachdächern und dem eher hohen Platzbedarf zu finden.

Röhrenkollektoren liefern selbst im Winter noch beachtenswerte Ergebnisse

Röhrenkollektoren werden weniger als das flache Äquivalent, aber immer noch häufig eingesetzt. Sie besitzen einen sehr hohen Wirkungsgrad, da sie dank der Röhre effizienter arbeiten können. Dadurch sind sie zudem recht platzsparend, auch lassen sie sich flexibel auf Dächern, Balkon oder Fassade integrieren. Die Röhrenkollektoren liefern selbst im Winter noch beachtenswerte Ergebnisse. Nachteile sind vor allem bei den hohen Anschaffungskosten und der Empfindlichkeit zu suchen. Weiterhin lassen sie sich nicht schließend zum Dach verbauen.

Luftkollektoren, Hybridkollektoren und unverglaste Kollektoren sind für Privatverbraucher und in Deutschland eher ungeeignet. Die kommen selten oder nur im gewerblichen Umfeld zum Einsatz. Vor allem hohe Anschaffungskosten machen eine Anschaffung eher unattraktiv. Auch die teils niedrigen Wirkungsgrade oder die fehlende Eignung für wasserbasierte Heizungssysteme, wie sie häufig verwendet werden, zählen dazu.

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