Flachkollektoren

• Was zeichnet Flachkollektoren aus? Flachkollektoren sind die am weitesten verbreitete Bauform für Solarthermie-Anlagen in Deutschland und überzeugen primär durch ihr hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Sie bestehen aus einem flachen Absorber und robustem Solarglas, was sie zu einer kosteneffizienten und langlebigen Standardlösung für die private Warmwasserbereitung macht.
• Wie hoch sind die Kosten? Die Anschaffungskosten für Flachkollektoren liegen etwa 10 bis 30 Prozent unter denen von Vakuum-Röhrenkollektoren. Obwohl für die gleiche Leistung oft eine größere Kollektorfläche benötigt wird, bleibt die Gesamtanlage meist deutlich preiswerter. Dies macht diese Technik zur bevorzugten Wahl für wirtschaftlich orientierte Hausbesitzer.
• Wie ist der Wirkungsgrad? Moderne Flachkollektoren erreichen im Betrieb einen Wirkungsgrad von etwa 50 bis 60 Prozent. Da die Sonnenenergie als Ressource kostenlos ist, lässt sich eine geringere Effizienz gegenüber Röhrenkollektoren einfach durch eine größere Fläche kompensieren. Dies sichert eine zuverlässige Energieausbeute für die Heizungsunterstützung über das gesamte Jahr.
• Welche baulichen Vorteile bestehen? Aufgrund ihrer flachen und geschlossenen Bauweise sind Flachkollektoren extrem widerstandsfähig gegenüber mechanischen Belastungen wie Hagel oder Schneedruck. Zudem entstehen bei Stillstand im Sommer geringere thermische Belastungen und Drücke in den Leitungen. Dies schont die Komponenten der Solarthermie und reduziert langfristig die Kosten für Wartung und Instandhaltung.
• Wann ist die Installation ideal? Die Installation von Flachkollektoren ist besonders dann empfehlenswert, wenn ausreichend unverschattete Dachfläche zur Verfügung steht. Durch ihre robuste Technik eignen sie sich perfekt für Standardanwendungen im Einfamilienhaus. In Kombination mit einem passenden Solarspeicher decken sie einen großen Teil des jährlichen Wärmebedarfs auf ökologische Weise ab.

Die meisten privaten Solarthermieanlagen in Deutschland nutzen Flachkollektoren. Ihr Anteil ist hierzulande deutlich höher als in den meisten anderen Ländern. Ein wesentlicher Grund dafür liegt darin, dass die staatliche Solarthermie Förderung sich lange ausschließlich an der Kollektorfläche orientierte und nicht zwischen verschiedenen Kollektortypen unterschied. Dadurch wurden die ohnehin schon vorhandenen Kostenvorteile der Flachkollektoren noch deutlich verstärkt. Inzwischen wurde dies korrigiert.

Seine Bezeichnung verdankt der Flachkollektor dem flachen Absorber, hinter dem die Kollektorröhren verlegt sind. Anders als im Röhrenkollektor ist also nicht jedes Rohr einzeln von einem Absorber umhüllt. Diese Bauweise ist deutlich einfacher und preiswerter, ermöglicht aber nur niedrigere Temperaturen als in Röhrenkollektoren. Das reduziert die Leistung, reduziert aber auch die Anforderungen an das Material.

Im Falle eines Stillstands der Solarthermieanlage im Sommer müssen die Röhren deutlich geringere Temperaturen und Drücke aushalten. Auch das trägt zu den geringeren Kosten dieses Kollektortyps bei.

Flachkollektoren erreichen unter typischen Betriebsbedingungen einen Wirkungsgrad von etwa 50 bis 60 Prozent. Wie weit sie hinter dem Wirkungsgrad eines Vakuum-Röhrenkollektors zurückbleiben, hängt entscheidend von den äußeren Bedingungen ab. Je mehr Wärme von der Oberfläche des Kollektors an die Umgebung abgeführt wird, desto deutlicher treten die Nachteile zutage. Diese Wärmeverluste steigen mit der Temperaturdifferenz zwischen dem Absorber und der Außenluft. Darüber hinaus wirken sich starke Winde negativ aus, die für einen effektiven Abtransport der Wärme von der Oberfläche sorgen.

Ein geringerer Wirkungsgrad stellt nicht unbedingt ein ernstes Problem dar. Die eingesetzte Ressource ist das Sonnenlicht, das kostenlos und unbegrenzt verfügbar ist. Einen um 30 Prozent schlechteren Wirkungsgrad durch eine entsprechend größere Kollektorfläche zu kompensieren, verursacht weder laufende Kosten noch ökologische Nachteile.

Flachkollektoren bilden nach wie vor die preiswerte Standardlösung zur Realisierung einer privaten Solarthermieanlage. Mit den Vakuum-Röhrenkollektoren ist heute eine deutlich leistungsstärkere Alternative verfügbar, jedoch wird dieses Plus an Leistung für längst nicht jede Anlage benötigt.