Solarkollektoren – Funktionsweise und Arten

Wie ist ein Solarkollektor aufgebaut?

Der grundsätzliche Aufbau ist bei verglasten Solarkollektoren ähnlich. Je nach Kollektorart unterscheiden sich jedoch die verwendeten Materialien und die Konstruktion. Zu den wichtigsten Bestandteilen gehören:

• Kollektorrahmen: Er schützt den Kollektor und seine Komponenten vor Witterungseinflüssen. Häufig kommen Aluminium oder Edelstahl zum Einsatz.

• Solarglas: Eine lichtdurchlässige Abdeckung lässt die Sonnenstrahlung zum Absorber durch und reduziert gleichzeitig Wärmeverluste. Bei hochwertigen Kollektoren wird häufig speziell beschichtetes Sicherheitsglas verwendet.

• Absorber: Der Absorber nimmt die Sonnenstrahlung auf und wandelt sie in Wärme um. Er besteht meist aus beschichtetem Aluminium oder Kupfer. Die Beschichtung soll eine hohe Aufnahme der Sonnenstrahlung und möglichst geringe Wärmeabgabe ermöglichen.

• Wärmedämmung: Sie reduziert Wärmeverluste über die Rückseite und die Seiten des Kollektors.

• Rohrsystem: Durch die Rohrleitungen fließt die Solarflüssigkeit, meist ein Wasser-Frostschutz-Gemisch. Sie transportiert die gewonnene Wärme zum Speicher beziehungsweise zum Wärmetauscher.

Aufbau Flachkollektoren

Aufbau Röhrenkollektoren

Wie funktionieren Solarkollektoren?

Eine thermische Solaranlage wandelt Sonnenstrahlung mithilfe von Solarkollektoren in Wärme um. Die Funktionsweise lässt sich in mehreren Schritten erklären:

1. Treffen Sonnenstrahlen auf den Absorber, erwärmt sich dessen Oberfläche.

2. Die Wärme wird an die Solarflüssigkeit im Rohrsystem übertragen.

3. Eine Solarpumpe transportiert die erwärmte Flüssigkeit über die Solarleitungen zum Wärmespeicher.

4. Ein Wärmetauscher gibt die Wärme an das Wasser im Speicher ab.

5. Die abgekühlte Solarflüssigkeit fließt zurück zum Kollektor und wird erneut erwärmt.

Die gespeicherte Wärme kann anschließend für Warmwasser oder, abhängig von der Auslegung und der Einbindung in das Heizsystem, zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Die thermische Solaranlage erzeugt dabei keinen Strom. Dafür ist eine PV-Anlage zuständig.

Funktion Flachkollektoren:

Funktion Röhrenkollektoren:

Arten von Solarkollektoren

Je nach Wärmebedarf, Dachfläche und Einsatzbereich kommen unterschiedliche Kollektorarten infrage. Für Wohnhäuser in Österreich sind Flach- und Röhrenkollektoren die wichtigsten Varianten. Luft-, Hybrid- und unverglaste Kollektoren werden vor allem für spezielle Anwendungen eingesetzt.

Flachkollektoren

Flachkollektoren sind die häufigste Wahl für thermische Solaranlagen. Sie sind vergleichsweise robust, langlebig und für viele Dachformen geeignet. Bei ausreichender Dachfläche bieten sie häufig ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Das Gehäuse aus Aluminium oder Edelstahl mit robuster Glasabdeckung schützt den Absorber vor Witterung und sammelt maximales Sonnenlicht. Sie sind ideal für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung von Mai bis September.

• Flachkollektoren eignen sich besonders für:

  • Warmwasserbereitung

  • Heizungsunterstützung in der Übergangszeit

  • Ein- und Zweifamilienhäuser

  • Mehrfamilienhäuser und gewerbliche Gebäude mit entsprechendem Wärmebedarf

• Wirkungsgrad: abhängig von Kollektor, Temperaturdifferenz, Ausrichtung und Betriebsbedingungen; typische Herstellerangaben sind nicht direkt mit dem tatsächlichen Jahresertrag gleichzusetzen.

• Jahresertrag: häufig etwa 300 bis 600 kWh pro m² Kollektorfläche und Jahr als grobe Orientierung; der tatsächliche Ertrag hängt stark von Standort, Verschattung, Ausrichtung und Nutzung ab.

Röhrenkollektoren

Röhrenkollektoren werden auch als Vakuumröhrenkollektoren bezeichnet. Die einzelnen Absorber befinden sich in evakuierten Glasröhren. Das Vakuum verringert Wärmeverluste und kann bei niedrigen Außentemperaturen, diffusem Licht und tiefem Sonnenstand Vorteile bringen.

Röhrenkollektoren erzielen pro m² Kollektorfläche häufig einen höheren Ertrag als Flachkollektoren. Gleichzeitig sind sie in der Anschaffung teurer und konstruktionsbedingt empfindlicher. Sie kommen daher besonders dann infrage, wenn wenig geeignete Dachfläche zur Verfügung steht oder auch in der kalten Jahreszeit ein höherer solarer Wärmeertrag gewünscht ist.

• Röhrenkollektoren eignen sich besonders für:

  • Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung

  • Gebäude mit begrenzter geeigneter Dachfläche

  • Anlagen mit höherem Temperaturbedarf

  • gewerbliche Anwendungen und Prozesswärme, wenn die Anlage dafür geplant ist

Wirkungsgrad und Jahresertrag: hängen stark vom konkreten Kollektortyp und von der Betriebstemperatur ab. Ein pauschaler Mehrertrag von 30 Prozent lässt sich nicht auf jede Anlage übertragen.

Luftkollektoren

Luftkollektoren erwärmen Außenluft an einem Absorber. Ein Ventilator führt die erwärmte Luft anschließend über Luftkanäle in das Gebäude. Als Wärmeträger dient also Luft und kein Wasser-Frostschutz-Gemisch.

Die Technik ist vergleichsweise einfach und wartungsarm. Da Wärme in der Luft nur begrenzt gespeichert werden kann, muss die Wärme meist dann genutzt werden, wenn sie erzeugt wird. Luftkollektoren eignen sich deshalb eher für Gebäude und Räume mit direktem Wärmebedarf.

• Luftkollektoren eignen sich besonders für:

  • Lager- und Werkhallen

  • Sporthallen

  • Schwimmbäder

  • Ferienhäuser

  • Berghütten

  • Gebäude mit vorhandener Luftheizung

• Wirkungsgrad und Jahresertrag: stark abhängig von Luftführung, Gebäudehülle, Nutzung und Betriebsweise. Allgemeine Vergleichswerte sind daher nur eingeschränkt aussagekräftig.

Hybridkollektoren

Hybridkollektoren, auch PVT-Kollektoren genannt, verbinden Photovoltaik und Solarthermie. Ein Teil der Anlage erzeugt Strom, während ein thermischer Absorber gleichzeitig Wärme gewinnt.

PVT-Kollektoren sind technisch anspruchsvoller als reine PV-Module oder reine thermische Solarkollektoren. Die Kosten, der Ertrag und die Wirtschaftlichkeit hängen stark vom Gesamtsystem ab. Eine individuelle Planung ist deshalb besonders wichtig.

• Hybridkollektoren eignen sich besonders für:

  • Gebäude mit gleichzeitigem Strom- und Wärmebedarf

  • Gebäude mit begrenzter Dachfläche

  • Gebäude mit einer geplanten Kombination mit einer Wärmepumpe

• Elektrischer und thermischer Ertrag: nicht als einfacher gemeinsamer Wirkungsgrad mit reinen PV-Anlagen vergleichbar. Maßgeblich sind die jeweiligen elektrischen und thermischen Erträge sowie deren Nutzung im Gebäude.

Unverglaste Kollektoren

Unverglaste Kollektoren bestehen im Wesentlichen aus einem Absorber und Rohrleitungen. Eine Glasabdeckung, ein geschlossenes Gehäuse und eine umfangreiche Wärmedämmung fehlen. Dadurch sind sie vergleichsweise günstig, erreichen aber nur niedrige Temperaturen.

• Unverglaste Kollektoren eignen sich besonders:

  • als Schwimmbad- oder Poolkollektoren

  • für saisonale Niedertemperaturanwendungen

  • für Warmwasserbereitung im Haushalt oder Heizungsunterstützung häufig nicht geeignet

• Wirkungsgrad: für Niedertemperaturanwendungen wie die Poolheizung ausreichend, bei höheren Temperaturen jedoch deutlich weniger geeignet.

Vor- und Nachteile der Kollektorarten im Überblick

Welches sind die passenden Solarkollektoren?

Eine universell beste Lösung gibt es nicht. Die passende Kollektorart hängt vor allem ab von:

• Ihrem Warmwasser- und Wärmebedarf

• der verfügbaren Dach- oder Fassadenfläche

• Ausrichtung, Neigung und Verschattung

• dem Zustand und der Art Ihrer bestehenden Heizung

• dem gewünschten solaren Deckungsgrad

• den Installationsmöglichkeiten

• Ihrem Budget

Ein Flachkollektor ist für ein Einfamilienhaus mit ausreichender Dachfläche und dem Wunsch nach solarer Warmwasserbereitung oft eine wirtschaftliche Lösung. Ein Röhrenkollektor kann sinnvoll sein, wenn wenig Fläche zur Verfügung steht oder auch bei niedrigen Außentemperaturen ein höherer Wärmeertrag angestrebt wird.

Folgende Tabelle hilft bei der Entscheidung:

_{*Die Empfehlungen sind allgemeine Orientierungshilfen und ersetzen keine individuelle Beratung durch einen Professionisten. Die tatsächlich passende Kollektorart hängt unter anderem von Dachstatik, Ausrichtung, Verschattung, Speicher, Heizsystem, Warmwasserbedarf und den örtlichen Vorgaben ab.}

Was kosten Solarkollektoren?

Als grober Vergleichswert wird der Preis für eine komplette thermische Solaranlage, inklusive Kollektoren, Speicher, Pumpen, Zubehör und Montage, häufig bei etwa 450 bis 750 € pro m² Kollektorfläche angesetzt. Dieser Wert ist nur eine Rechengröße. Kleine Anlagen haben wegen Speicher und Montage oft höhere Kosten pro m² als größere Anlagen.

Hinweis: In Österreich werden Kollektorpreise von Anbietern üblicherweise nicht einzeln ausgewiesen, sondern als Teil von Komplettanlagen inkl. Speicher, Verrohrung und Installation.

Richtwerte für Solarthermieanlagen in Österreich 2026

Für ein Einfamilienhaus können Sie grob mit folgenden Gesamtkosten rechnen:

_{* Preise sind Orientierungswerte für Österreich 2026. Die tatsächlichen Kosten können je nach Kollektorart, Anlagengröße, Gebäude, Dach, Speicher, Leitungswegen, Gerüst und Professionisten deutlich abweichen.}