Experimental- Solarkollektor- Anlage, Kapitel 2

DER VAKUUM-RÖHRENKOLLEKTOR

Gründe für die Wahl eines Vakuum-Röhrenkollektors

Der Vakuum-Röhrenkollektor gehört zu den teuersten handelsüblichen Warmwassererzeugern für den privaten Haushalt, für Bad und Küche. In den Streit, ob er rentabel ist, soll hier nicht eingegriffen werden. Für den Verfasser und sicher für viele Solarfreunde sind andere Argumente mindestens ebenso wichtig:

Verfügbarkeit, technische Reife, Lebensdauer

Wegen der relativ geringen Nachfrage gab es 1991 kaum einen Solarkollektor direkt vom Lager. Da hilft es auch nicht, wenn ein bekannter Markenname daraufsteht. Hersteller sind meist kleine Firmen, die Auftrag für Auftrag abarbeiten. Der Verfasser mußte 1991 etwa ein Vierteljahr auf die Lieferung warten.

Größere Unterschiede gibt es bei der technischen Reife. Der Vakuum-Röhrenkollektor ging schon vor 1980 in Serie. Er wurde stetig weiter verbessert. In den Herstellerkatalogen sind Testberichte von unabhängigen Institutionen aufgeführt.

Nur Glas, Gummi und Edelstahl kommen mit der Umwelt in Kontakt. Das sind vertrauenerweckende Werkstoffe, die eine hohe Lebensdauer erwarten lassen. Das Wärmetauscher-Gehäuse des Klöckner- Kollektors ist kunststoffbeschichtet. Sollte dieses Material weniger dauerhaft sein, hat es auf die Funktion keine große Auswirkung.

Entwicklungspotential

Die Weiterentwicklung der Vakuum-Kollektorröhren ist Sache der Spezialisten. Das Produkt hat ein so hohes Niveau erreicht, dass der Schwerpunkt der Forschung jetzt wohl auf einem billigeren Herstellungsverfahren liegen sollte. Im Bereich der Anlagentechnik , im Zusammenspiel der Komponenten und in der Auswahl der Installationsteile gibt es jedoch noch viel zu verbessern. Das ist eine besondere Herausforderung, wenn man von dem besten Kollektor ausgeht und sich das Ziel setzt, möglichst keine der herausragenden Eigenschaften zu verschenken.

Unabhängigkeit von anderen Energiequellen

Wichtiger als die Rentabilität war dem Verfasser die möglichst weitgehende Unabhängigkeit von krisenanfälligen Energiequellen. Leider bleibt im Winter die konventionelle Heizung erforderlich. Auch wenn man kein Solarhaus besitzt, kann man aber durch geschicktes Einrichten eines Südzimmers wenigstens einen Raum halbwegs krisensicher mit minimaler Energie durch den Winter bringen.

Inzwischen ist Öl und Gas so teuer geworden, dass sich ein Solarkollektor viel schneller amortisiert. 1991 konnte es jedoch passieren, dass sich eine billige, aber vom Handwerker installierte Anlage in ihrer Lebensdauer nie amortisierte. Die teure, aber ohne Installationskosten selbst gebaute Anlage hätte sich auch erst nach einigen Jahrzehnten gerechnet. Die Rentabilität war daher für mich kein Argument.

Der Solarkollektor reicht in der üblichen, bezahlbaren Größe natürlich nicht zum Heizen. Aber die Wärme, die vom Boiler und den Rohren durch die Isolation herausdringt, ist im Haus ja nicht verloren. Der Verfasser hatte sich das Ziel gesetzt, während eines möglichst großen Teils des Jahres Solarwarmwasser nutzen zu können. In Ulm gibt es im Januar oft viel Sonne, dann allerdings bei Außentemperaturen zwischen Null und minus 10 Grad. Bei strengen Frost lässt sich die Sonnenstrahlung nur mit einem Vakuumkollektor nutzen.

Stand 2006: Es gibt Berichte über neue, sehr gut licht- und wärmedurchlässige Isolationsplatten nach dem "Eisbärfell- Prinzip". Ob damit schon Flachkollektoren lieferbar sind, ist mir nicht bekannt. Die dürften dann auch bei Minusgraden gut wirken.

Aussehen, architektonische Integrierbarkeit

Über Geschmack darf man nicht streiten. Der Vakuum- Röhrenkollektor sieht eindeutig "technisch" aus. Es gibt Beispiele für architektonisch gelungene Einfügung in das Gesamtbild des Hauses. In der Regel steht das Haus aber schon. Und meistens hat man sich sogar bemüht, es nicht "technisch" aussehen zu lassen. Da kann ein Kollektor schnell als Fremdkörper auffallen.

Flachkollektoren sehen besser aus. Man braucht allerdings bei vorgegebenem Wärmebedarf wesentlich größere Flächen, was wieder stört. Man hat die Möglichkeit, sie in das Dach einzulassen. Sie sehen dann wie große Dachfenster aus. Das stört nur bei älteren Häusern mit sonst kleineren Fenstern und - so beim Verfasser - bei Reihenhäusern.

Der Verfasser ist diesem Problem dadurch ausgewichen, dass er den Kollektor deutlich abgesetzt vor dem Haus auf einer Pergola montiert hat. Die Nachbarn wurden um Verständnis für den zur Zeit noch wenig schönen Anblick gebeten. Es ist eben eine Experimentieranlage und keine Repräsentieranlage.

Weiterverwendbarkeit der gesammelten Erfahrungen

Nach dem heutigen Stand der Solarkollektorforschung zu urteilen, scheint es wahrscheinlich, dass die Eigenschaften künftiger Serienprodukte näher bei denen der heutigen Vakuum - Röhrenkollektoren als bei denen der anderen Aufbauprinzipien liegen werden. Auch ohne Vakuum wird durch Lamellen- oder feinste Wabenstrukturen der Wärmeverlust bei tiefen Umgebungstemperaturen immer weiter reduziert. Es ist nicht einfach, in der Anlagentechnik mit diesem Fortschritt mitzuhalten. Wie bei den elektrischen Solarzellen, kristallisiert sich die Speicherung der eingefangenen Energie als das eigentliche Problem heraus.

Sonstige, vom Anwender abhängige Kriterien

Die folgenden Auswahlkriterien spiegeln die besonderen Umstände beim Verfasser wieder. Weil der Kollektor über der Terrasse plaziert werden sollte, war ein Argument die Lichtdurchlässigkeit der Röhren. Etwa ein Viertel des Lichts fällt durch die Zwischenräume. In Baubeschreibungen für Flachkollektoren gibt es viele Vorschläge, wie die Konstruktionen dicht gegen Regen und Staub, und unempfindlich gegen Tauwasser und Eisansatz zu machen sind. Nach ähnlichem Ärger bei früheren Heimwerk- Projekten hatte der Verfasser schlichtweg keine Lust, sich wieder damit auseinanderzusetzen. Die Vakuumröhren kennen diese Probleme nicht. Der Regen wäscht den Staub ab. Blätter fallen zwischen den Röhren hindurch. Und die nervtötenden, allgegenwärtigen Birkensamen finden keine Ritze, wo sie sich ansammeln könnten.

Ein wichtiges Argument war der Wunsch nach Unabhängigkeit von Handwerkern oder zupackenden Nachbarn bzw. Kollegen. Der Vakuumkollektor lässt sich aus leichten Teilen zusammensetzen. Es sind keine quadratmetergroßen, schweren Glasscheiben herumzuwuchten.