Solarthermie - die technischen Anforderungen

Ein guter Kollektor einer Solaranlage sollte hauptsächlich zwei Bedingungen erfüllen: Er soll viel Sonnenstrahlung aufnehmen und wenig Wärme verlieren. Entscheidend bei der Solarthermie sind die beiden Kenngrößen optischer Wirkungsgrad und Wärmeverlustkoeffizient. Der optische Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der einfallenden Strahlung vom Absorber aufgenommen wird. Er ist abhängig von der Lichtdurchlässigkeit der Abdeckung und dem Absorptionsvermögen des Absorbers. Typisch sind Werte zwischen 70 und 85 Prozent.

Der Wärmeverlustkoeffizient („U-Wert“), der zweite wichtige Wert der Solarthermie, gibt den Wärmeverluststrom pro Quadratmeter Kollektorfläche und Grad Celsius (bzw. Kelvin) Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Außenluft an. Typische Werte dieser Kategorie der Solarthermie liegen zwischen 2 und 5 W/ (m² K). Kollektoren mit kleinerem U-Wert erzielen in der kalten Jahreszeit größere Gewinne.

Bei der Solarthermie machen der optische Wirkungsgrad und der U-Wert die Qualität eines Kollektors aus. Beide Werte der Solarthermie sollte der Hersteller von Solaranlagen kenntlich machen, damit Verbraucher diese auf dem Markt vergleichen können. Einen noch größeren Informationsgehalt der Leistungsfähigkeit innerhalb der Solarthermie besitzt die so genannte Kollektor-Kennlinie. Aus ihr lässt sich für jede Einstrahlung und Außentemperatur der momentane Wirkungsgrad des Kollektors und damit die mögliche Nutzleistung der Solarthermie ablesen.

Die Kollektor-Kennlinie bildet den Kollektor-Wirkungsgrad bei Veränderungen der Klima- und Betriebsbedingungen ab. Der Wirkungsgrad bezeichnet das Verhältnis der nutzbaren Wärme, die vom Kollektor abgegeben wird und der solaren Einstrahlung. Verbraucher sollten beim Kauf von Solaranlagen auf diese Werte der Solarthermie achten und auch darauf, dass die vom Kollektor-Hersteller angegebenen Kennlinien nach einem standardisierten Testverfahren (DIN 4757 oder ISO TC 180 SC5) aufgenommen worden sind.