Vakuumröhrenkollektoren

Vakuumröhrenkollektoren (VRK) sind eine Form solarthermischer Kollektoren, die Sonnenwärme mittels in Glasröhren unter Vakuum befindlicher Absorber gewinnen. Durch die Vakuumisolierung werden Wärmeverluste minimiert, insbesondere Konvektion und Wärmeleitung, wodurch VRKs auch bei kälteren Temperaturen effektiv arbeiten können.

Aufbau und Funktionsweise: Eine VRK besteht aus mehreren parallel angeordneten Glasröhren. Im Inneren befindet sich ein Absorber mit einer selektiv beschichteten Oberfläche, der Sonnenstrahlung in Wärme umwandelt. Die Wärme wird entweder direkt durch eine durchfließende Flüssigkeit in der Röhre oder über eine nahegelegene Wärmepipe (Heat Pipe) an den Sammler übertragen. Die Röhren sind vakuumversiegelt, oft als Doppelrohrkonstruktion, der Wärmeträger zirkuliert in einem angeschlossenen Sammelkreis und speichert die Wärme in einem Speicher oder liefert sie direkt an das Heizsystem.

Vorteile und Einsatzgebiete: VRKs liefern auch bei niedrigem Strahlungsniveau vergleichsweise gute Ergebnisse und können hohe Temperaturen erreichen. Sie sind kompakt, lassen sich gut mit Warmwasserspeichern kombinieren und eignen sich besonders für die Warmwasserbereitung sowie solar unterstützte Heizsysteme.

Nachteile und Planung: Höhere Investitionskosten, empfindlich gegenüber Bruch und Dichtheitsverlusten sowie Abnutzung der Absorberbeschichtung. Die Montage erfordert sorgfältige Auslegung, regelmäßige Prüfung der Vakuumdichtung und, je nach System, Wartung der Wärmeträger- und Speichersysteme.

Standards: In der Planung und Bewertung international üblich sind Normen wie EN 12975 bzw. ISO 9806, die Bau, Leistung und Sicherheit von Solarkollektoren festlegen.