Flachkollektoren vs. Röhrenkollektoren

Bei der Entscheidung für eine solarthermische Anlage hat der Verbraucher die Wahl zwischen verschiedenen Arten von Sonnenkollektoren. Die zwei am häufigsten angebotenen Kollektoren sind Flachkollektoren und Vakuum-Röhrenkollektoren. Über den Unterschied dieser beiden Kollektorarten sollte sich der Verbraucher vor seiner Wahl umfassend informieren.

Flachkollektoren

Bereits die Bezeichnung dieses Kollektortyps sagt einiges über ihn aus: Es handelt sich hierbei um einen Kollektor mit einer flachen Absorberfläche, welche der Sonne zugewandt installiert wird. Der Aufbau der Flachkollektoren ist dabei wie folgt: In einer Wanne (Wannenkollektor) oder in einem Rahmenprofil, welches aus Aluminium, Kunststoff oder Holz besteht, werden die inneren Bestandteile zusammengehalten. Der Rahmen hat zusätzlich die Aufgabe der Stabilisierung der Anlage, zum Beispiel beim Transport oder bei Windlasten. Im Inneren des Kollektors ist der Absorber das Herzstück. Dieser besteht aus dem Absorberblech und dem Absorberrohr, welche durch Ultraschallschweißung, Löten oder Laserschweißung miteinander verbunden sind. Eine Bodendämmung unterhalb des Absorbers minimiert die Wärmeverluste des Kollektors auf der von der Sonne abgewandten Seite und eine auf dem Kollektor montierte Abdeckung lässt ein Maximum an Sonneneinstrahlung in das Innere und verhindert weitestgehend das Entweichen der Wärme.

Absorber

Das Absorberblech eines Flachkollektors kann aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Besonders wichtig ist dabei die Beschichtung des Blechs, welche zu großen Teilen zur Leistungsfähigkeit eines Kollektors beiträgt. Wurden in früheren Zeiten Schwarzchrom-Beschichtungen verwendet, welche das krebserregende sechswertige Chrom enthalten, so wird heutzutage mit neuen Beschichtungsverfahren gearbeitet, welche höhere Wirkungsgrade erreichen, als umweltfreundlicher gelten und meist blau oder schwarzblau schimmern.

Bei dem Rohrregister des Flachkollektors wird zwischen Mäander und Harfe unterschieden. Im Material besteht das Absorberrohr aus Kupfer oder Aluminium.

Vakuum-Röhrenkollektor

Der Vakuum-Röhrenkollektor zeichnet sich im Gegensatz zum Flachkollektor dadurch aus, dass er nicht aus einer Fläche besteht, sondern aus Glasröhren, welche ein Vakuum enthalten. Das Vakuum isoliert das Wärmeträgermedium von der Umgebung. Die Sonnenenergie wird bei Vakuum-Röhrenkollektoren von einer Beschichtung oder einem Absorber absorbiert, welche sich auf den inneren Glasröhren befindet. Die Dämmung der Röhrenkollektoren wird vollständig vom Vakuum übernommen. 

Flachkollektor vs. Vakuum-Röhrenkollektor

Vakuum-Röhrenkollektoren haben den Vorteil, dass sie gerade im Winter wesentlich höhere Erträge bringen, da die Dämmwirkung des Vakuums die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft stark verringert. Im Vergleich zum Flachkollektor tauen sie allerdings bei Schnee- oder Eisbedeckung schlechter ab. Ein Nachteil zum Flachkollektor ist außerdem, dass es zu Spannungsrissen oder ähnlichen Beschädigungen der äußeren Glasröhre kommen kann, wodurch Luft eintritt und die Dämmwirkung der Vakuum-Röhre aufgehoben wird.

Generell werden Solaranlagen mit Vakuum-Röhrenkollektoren höhere Wirkungsgrade bescheinigt. Allerdings sind diese solarthermischen Anlagen in der Beschaffung wesentlich kostenintensiver. Hinzu kommt, dass Flachkollektoren dem Verbraucher die Möglichkeit bieten, die Solaranlage in das Dach zu integrieren (siehe Indach-Montage) und somit optische Vorteile, bei einem Neubau auch Einsparungspotential beim Dachmaterial mit sich bringen. Weiterhin ist der Einsatz von Drain Back Systemen nur bei Flachkollektoren möglich.