Mit einem Luftkollektor heizen und kühlen Sie Gebäude mit Sonnenkraft

Sophia Papalamprou

20. Januar 2020

Wohltemperierte Räume tragen maßgeblich zum Wohlbefinden bei, doch ein gutes Raumklima wird aufgrund steigender Energiekosten immer teurer. Das betrifft sowohl das Heizen als auch das Kühlen. Ein Luftkollektor kann die Raumluft allein mit der Kraft der Sonne aufheizen und mithilfe eines Wärmetauschers sogar effektiv kühlen.

Was ist ein Solar-Luftkollektor?

Ein Luftkollektor ist eine besondere Form der Solarthermie. Während klassische Flach- oder Vakuum-Röhrenkollektoren die gesammelte Sonnenhitze an eine Solarflüssigkeit abgeben, erwärmt ein Solar-Luftkollektor Luft. Die gewonnene Warmluft kann vielfältig eingesetzt werden. Zu den typischen Nutzungsmöglichkeiten gehören unter anderem:

• nahezu energieneutrale Raumbelüftung,
• Erzeugung von Warmwasser,
• Unterstützung einer konventionellen Heizung,
• Kombination aus Heizungsunterstützung, Warmwassererzeugung und im Sommer Klimatisierung sowie
• Stromerzeugung durch Energiekaskade mittels Dampfgenerator.

Gänzlich kostenfrei arbeiten auch Luftkollektoren nicht. Neben den Kosten für die Anlage und die Installation fallen dauerhaft geringe Stromkosten für das Gebläse an. Dieses ist nötig, um die Luft im Rohrsystem zirkulieren zu lassen.

Passt ein Luftkollektor an jedes Gebäude?

Sofern eine Immobilie über eine freie Fassadenfläche mit Südausrichtung verfügt, die nicht durch andere Bauten oder Bäume beschattet wird, ist die Installation möglich. Die Anbringung an der Fassade ist bei einem Luftkollektor empfehlenswert, da die Sonne im Winter sehr tief steht. So fängt der Kollektor möglichst viel Wärme ein. Allerdings ist zu bedenken, dass sich Luft weniger gut durch lange Leitungen befördern lässt als Flüssigkeiten. Daher sollte ein Solar-Luftkollektor immer so eingebaut werden, dass die Leitungen möglichst kurz bleiben.

Welchen Wirkungsgrad hat ein Luftkollektor?

Ein Luftkollektor arbeitet immer, wenn die erwärmte Luft höher temperiert ist, als die Raumluft. Die Wärmeübertragung funktioniert sehr gut und erreicht einen Wirkungsgrad von 50 bis 70 Prozent.

Wie hoch ist die Lebensdauer bei einem Luftkollektor?

Der größte Teil einer Anlage mit Luftkollektor besteht aus unbeweglichen Teilen. Wenn Sie bei der Auswahl auf hitzefeste Komponenten und Dichtungen achten, beträgt die Lebensdauer viele Jahrzehnte. Lediglich die Motoren der erforderlichen Lüfter können nach Jahren Schaden nehmen. Namhafte Hersteller stellen die Versorgung mit Ersatzteilen über Jahrzehnte sicher.

Überhitzt ein Luftkollektor im Sommer?

Ein Luftkollektor wird bei höchster Sonneneinstrahlung sehr heiß. 150 Grad Celsius sind keine Seltenheit. Daher verwenden namhafte Hersteller nur hitzefeste Komponenten für den Bau der Anlage. Moderne Solar-Luftkollektoren sind zudem ab Werk oft mit einer integrierten Luftkühlung ausgerüstet.

Welche Unternehmen bieten Warmluftkollektoren an?

Luftkollektoren gehören hierzulande noch zu den eher unbekannten Produkten. Im Fokus der öffentlichen Wahrnehmung steht Photovoltaik als regenerative Energiequelle, gefolgt von der flüssigkeitsgeführten Solarthermie. Die Solarthermie mittels Luftkollektor erfährt in Deutschland erst langsam Aufmerksamkeit, während diese Technologie in den Niederlanden, im skandinavischen Raum und in den USA bereits weit verbreitet ist. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sich bisher nur sieben Unternehmen einen Namen in diesem Bereich gemacht haben:

• hess-solar
• Kelvin GmbH
• logisolar
• GoGaS Goch GmbH & Co. KG
• EEG Erneuerbare Energien Großhandel GmbH
• SoLuKo

Offene Systeme mit Luftkollektor

Die offenen Solarluftsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Außenluft erwärmen und diese direkt in den zu beheizenden Raum eingeleitet wird. Das sorgt gleichzeitig für Wärme und für frische, trockene Luft im Raum. Lösungen sind für einzelne Räume ebenso erhältlich wie für große Hallen. Etabliert haben sich unter anderem Nutzungen wie

• energieeffiziente Einzelraumbelüftung und Zusatzheizung an der Fassade mit Durchbruch in das Zimmer bei Neu- und Altbauten,
• Beheizung von Werkshallen und Lagern,
• Beheizung von Schwimmbädern sowie
• Getreidetrocknung in der Landwirtschaft.

Weitere Einsatzmöglichkeiten

Mit einem Luftkollektor ist mehr möglich, als warme Luft direkt in die Gebäude zu leiten. Technisch aufwendiger, aber wirkungsvoll sind unter anderem folgende Varianten.

Heizungsunterstützung und Warmwassergewinnung

Ebenso wie mit einer Solarthermieanlage mit Solarflüssigkeit lässt sich mit der aufgeheizten Luft Warmwasser erzeugen. Über ein Leitungssystem führen Sie die Luft zu einem Wärmetauscher in einem Warmwasserspeicher. So heizt der Luftkollektor das Wasser kostengünstig und umweltfreundlich auf. Auch die Unterstützung der Heizungsanlage ist möglich.

Stromerzeugung mittels Luftkollektor

Ein Luftkollektor erzeugt sogar Strom, wenn die warme Luft einen Dampfgenerator antreibt. Der Generator nutzt eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt. Diese verdampft durch die Warmluft aus dem Kollektor und treibt eine Turbine an.

Kühlung mit einem Luftkollektor

Wenn Sie die Wärme des Kollektors zur Strom- oder Warmwassergewinnung einsetzen, kühlt die Luft deutlich ab. Diese kühle Luft verwenden Sie an Sommertagen, um die Räume zu belüften. Sie profitieren jederzeit von frischer Luft und heizen das Haus nicht über die Fensterlüftung auf.

Geschlossene Systeme mit Luftkollektor

Bei geschlossenen Systemen zirkuliert die Luft in einem Rohrsystem genau wie bei der Solarthermie mit Solarflüssigkeit als Wärmeträger. Mittels Wärmetauscher lässt sich die gewonnene Wärmeenergie auf andere Medien übertragen und nutzen. Zudem kann die heiße Luft auch einen Dampfgenerator zur Stromgewinnung antreiben. Zu den typischen Anwendungen gehören

• Warmwassergewinnung,
• Warmluftheizung in der Gebäudehülle oder
• Heizungsunterstützung.

Welche Vor- und Nachteile hat ein Luftkollektor?

Ein Luftkollektor ist eine interessante Variante, um umweltfreundlich und kostengünstig Wärme zu gewinnen. Wir stellen Ihnen die Vorteile und Nachteile kompakt vor.

Was kostet ein Luftkollektor?

Die Kosten für eine Solaranlage mit Luftkollektoren hängen stark von der Größe und der geplanten Verwendung ab. Die folgende Tabelle verschafft einen Überblick:

Fördermittel für einen Luftkollektor

Die Investition in eine Solarthermieanlage kann kostspielig werden. Da Solarthermie jedoch als sehr umweltfreundlich gilt, wird sie auf vielfältige Weise gefördert und erfüllt auch Ihnen den Traum einer neuen solarthermischen Anlage.

Staatliche Förderungen für Solarthermie:

Informieren Sie sich darüber hinaus bei Ihrer Gemeinde über Zuschüsse für Solarthermie. Häufig unterstützen diese energieeffizientes Bauen verschiedene Fördergelder.