So funktionieren Sonnenkollektoren für thermische Solaranlagen

Das Prinzip ist simpel, aber genial: Kollektoren sammeln die Wärme der Sonne ein und geben sie weiter zur Nutzung für die Wassererwärmung oder zum Heizen. Montiert werden können die Kollektoren an den unterschiedlichsten Orten. Wie thermische Solaranlagen funktionieren, was sie kosten und für wen sie geeignet sind. 

Auf Dächern und an Fassaden kann man die beschichteten schwarzen Platten in der Sonne glitzern sehen: Sonnenkollektoren findet man auch in der Schweiz auf vielen Gebäuden. Und das aus gutem Grund. Sie sind preiswert, gut fürs Klima und rechnen sich durchaus auch im Winter.

So funktionieren Sonnenkollektoren

Das Prinzip eines thermischen Sonnenkollektors ist simpel: Die Sonnenkollektoren fangen das Sonnenlicht ein und wandeln die Strahlung (Solarthermie) in Wärme um. Dies geschieht über einen sogenannten Solarabsorber – die schwarze Platte, die einem sofort ins Auge sticht.

Die gewonnene Wärme wird dann an ein durchfliessendes Trägermedium abgegeben: Also an Wasser, das kalt in den Kollektor hineinfliesst und ihn erhitzt wieder verlässt. Sie können den Sonnenkollektor nutzen, um Warmwasser zu produzieren oder um zu heizen.

Diese Sonnen- und Solarkollektoren gibt es 

1. Flachkollektor: Flache Kollektoren sammeln die Sonnenwärme über eine ebene Absorberfläche. Sie sind einfach und schnell auf allen Dachformen zu montieren und erreichen einen hohen Wirkungsgrad.
2. Röhrenkollektor: Diese Kollektorform besteht aus mehreren luftleeren Glasröhren mit jeweils einem Absorber. Ein Röhrenkollektor erreicht auch bei schlechten Lichtverhältnissen hohe Temperaturen. Trotzdem sind sie aufgrund des hohen Anschaffungspreis und der aufwändigeren Montage weniger verbreitet.
3. Luftkollektor: Diese Kollektoren sehen zwar aus wie Flachkollektoren, verwenden als Wärmeträger aber Luft. Oft werden sie in Sporthallen oder Schwimmbädern genutzt. Für herkömmliche wasserbasierte Heizungssysteme sind Luftkollektoren nicht geeignet.

Sonnenkollektoren für Warmwasser nutzen

Solarthermische Anlagen für die Wasseraufbereitung sind einfach zu planen, brauchen nicht viel Platz und sind schnell montiert. Die Anschaffung lohnt sich zudem für die Umwelt und das Portemonnaie: Bis zu einem Drittel des gesamten Energieverbrauchs im Haus verschlingt die Warmwasseraufbereitung. Laut Swissolar liesse sich schon mit einer kleinen Anlage ein Grossteil davon alleine mit der Kraft der Sonne erzeugen. Übers Jahr hinweg könnte man mit einer modernen Anlage rund 70 Prozent des Verbrauchs über Sonnenergie abdecken – dies kostenlos und CO2-frei. In den Sommermonaten kann die Sonne sogar bis zu 100 Prozent der Energie für die Warmwasserbereitung liefern.

Sonnenkollektoren für die Heizung nutzen

Die durch Sonnenkollektoren gewonnene Wärme kann auch zum Heizen genutzt werden. Der Heizkreislauf nutzt einfach das in den Kollektoren erhitzte Wasser. Reicht das nicht, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, schaltet sich zusätzlich der Heizkessel ein. Eine thermische Solaranlage kann für das ganze Haus genutzt werden – für die Fussbodenheizung, aber auch für klassische Heizkörper. Um das komplette Haus mit Solarenergie zu heizen, reicht die Sonneneinstrahlung in der Schweiz jedoch leider nicht aus. Aber je nach Grösse der Anlage können bis zu 30 Prozent des Verbrauchs über Solarenergie gedeckt werden.

Preis: So viel kosten Sonnenkollektoren

Wie viel Sie die Installation von Sonnenkollektoren kostet, kommt auf die Art der Kollektoren und die Grösse der Anlage an. Die Kosten von fertig installierten Kompakt-Solaranlagen für ein Einfamilienhaus liegen etwa zwischen 15‘000 und CHF 25'000 Franken. Dies mag auf den ersten Blick nach einem hohen Kostenaufwand aussehen. Vor allem im Vergleich mit dem Installationspreis für konventionelle Wassererwärmungssysteme.

Im direkten Kostenvergleich schneiden thermische Solaranlagen aber nach einer Nutzungsdauer von rund 20 Jahren besser ab. Dies, weil Sonnenkollektoren das Warmwasser mit Gratisenergie aufheizen. Können dazu noch staatliche Förderbeiträge sowie Steuerabzüge für Son­nenkollektoranlagen berücksichtigt werden, sinkt der Wärmepreis je kWh etwa um 30 bis 40 Prozent.