Flachkollektor

Flachkollektoren sind in Deutschland die am häufigsten anzutreffenden Solarkollektoren. Ihren Namen verdanken sie den flachen Absorberflächen. Heute werden meist Kupferstreifen als Absorber eingesetzt, deren Absorptionsfähigkeit durch eine spezielle Beschichtung der Oberfläche gesteigert wird. Als Alternative zum Flachkollektor kommen regelmäßig Vakuum-Röhrenkollektoren zum Einsatz.

Grafik: Flachkollektor

Bauart und Funktionsweise

Die Funktionsweise der Flachkollektoren ist leicht erklärt. Grob gesagt enthält ein großer „Blechkasten“ eine Absorberfläche, die speziell beschichtet ist und die Wärme optimal an die Wärmeträgerflüssigkeit abgibt. Während die Flüssigkeit durch den Kollektor zirkuliert wird die Wärme gespeichert und im Anschluss über den Wärmetauscher ans Wasser abgeben. Zum Schutz vor der Witterung und sonstigen Umwelteinflüssen wird der Flachkollektor durch eine lichtdurchlässige Glasplatte geschützt.

Preise und Wirkungsgrad

Die Herstellung von Flachkollektoren ist deutlich preiswerter als die von Röhrenkollektoren. Im Vergleich zu Röhrenkollektoren weisen sie jedoch einen um rund 30 Prozent schlechteren Wirkungsgrad auf. Für Solarkollektoren ist ein niedrigerer Wirkungsgrad allerdings weniger problematisch als für klassische Heizungen, weil Sonnenenergie kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung steht. Der niedrigere Wirkungsgrad kann also problemlos durch eine größere Kollektorfläche kompensiert werden, wenn eine entsprechende Montagefläche vorhanden ist. Erst seit wenigen Jahren unterscheidet die staatliche Solarthermie Förderung zwischen Flach- und Röhrenkollektoren, zuvor war ausschließlich die Kollektorfläche für die Höhe der Förderung maßgeblich. Auch das ist ein Grund dafür, warum sich die meisten Kunden hierzulande für Flachkollektoren entschieden haben. Weltweit haben Röhrenkollektoren einen deutlich höheren Marktanteil als in Deutschland. Dies ist ein sehr prägnantes Beispiel dafür, wie schwierig eine technologieneutrale staatliche Förderung in der Praxis umzusetzen ist. Die technisch weniger hochwertigen Flachkollektoren haben sich in Deutschland gerade deswegen durchgesetzt, weil die staatliche Förderung nicht zwischen verschiedenen Technologien unterschied.

Die Krux mit dem Wirkungsgrad

Flachkollektor MontageWie bereits erwähnt, besitzt der Wirkungsgrad aufgrund der unbegrenzten Verfügbarkeit von Sonnenenergie für Solarthermie Anlagen nur begrenzten Aussagewert. Entscheidend ist allein, ob die Anlage soviel Energie liefert, wie benötigt wird. Für Solarthermie Anlagen auf kleinen Wohngebäuden bedeutet das, dass Flachkollektoren meist ausreichen, wenn die Anlage nur der Warmwasserversorgung dient. Es ergibt keinen Sinn, mit Röhrenkollektoren mehr Energie zu produzieren, als verbraucht werden kann. Ausnahmen können bei einer ungünstigen Ausrichtung des Dachs vorliegen. Unter Umständen können in solchen Fällen nur Röhrenkollektoren die erforderliche Energie liefern. Ein wenig anders stellt sich die Situation für Anlagen mit Heizunterstützung dar. Das liegt nicht ausschließlich an dem höheren Energiebedarf. Es kommt hinzu, dass die meiste Energie nicht im Sommer benötigt wird, sondern im Frühling und im Herbst. Die Sonneneinstrahlung ist während dieser Zeit geringer, weswegen eine möglichst hohe Wärmeausbeute besonders wichtig ist.

Vorteile und Auslegung

Flachkollektoren sind nicht ohne Grund die am weitesten verbreiteten Solarkollektoren. Sie bieten eine sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind für die Warmwasserbereitung in fast allen Fällen völlig ausreichend. Allerdings benötigen Flachkollektoren mehr Platz als Röhrenkollektoren. Man rechnet mit circa 1,5 bis 2m² pro Person für die Warmwasserbereitung und rund 4m² bei der Heizungsunterstützung.

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