Röhrenkollektoren – Funktion, Kosten und Aufbau
Möchten Sie Warmwasser mit Sonnenenergie erwärmen und Ihre Heizung unterstützen, können Röhrenkollektoren eine gute Wahl sein. Dank ihrer Vakuumisolierung erzeugen sie auch bei tiefen Aussentemperaturen und diffuser Sonneneinstrahlung effizient Solarwärme. Einzelne Vakuum-Röhrenkollektoren kosten rund 490 bis 535 CHF pro m² Absorberfläche. Informieren Sie sich jetzt über die Funktionsweise, Einsatzmöglichkeiten und Kosten von Röhrenkollektoren.
Wie ist ein Röhrenkollektor aufgebaut?
Ein Röhrenkollektor wandelt Sonnenlicht in Wärme um. Er besteht aus mehreren parallel angeordneten, doppelwandigen Glasröhren. Der evakuierte Zwischenraum reduziert Wärmeverluste. Ein Reflektor hinter den Röhren kann zusätzlich Sonnenlicht auf den Absorber lenken.
Bei Heatpipe-Röhrenkollektoren nimmt der Absorber die Sonnenstrahlung auf und gibt die Wärme an ein Wärmerohr weiter. Das darin enthaltene Verdampfungsmittel steigt bei Erwärmung zum oberen Ende der Röhre auf und überträgt die Wärme an die Solarflüssigkeit. Diese transportiert die Wärme anschliessend zu einem Warmwasser- oder Pufferspeicher.
Der Aufbau von Röhrenkollektoren im Detail:
Kollektorrahmen: Der Kollektorrahmen hält die einzelnen Glasröhren und alle anderen Komponenten zusammen. Er sorgt für Stabilität und Schutz vor Umwelteinflüssen.
Rohrsystem: Es verbindet den Röhrenkollektor mit dem Wärmespeicher.
Absorber: Der Absorber befindet sich innerhalb der Vakuumröhre und ist dafür zuständig, die einfallende Sonnenenergie zu sammeln und in Wärme umzuwandeln.
Wärmerohr (Heat Pipe): Die Heat Pipe ist ein Wärmeleitrohr, oft aus Kupfer, das innerhalb des Röhrenkollektors verläuft. Es dient dazu, die vom Absorber aufgenommene Wärme zu transportieren. In der Heat Pipe befindet sich ein Verdampfungsmittel, das bei Erhitzung verdampft und die Wärme nach oben transportiert.
Glasröhre: Die Glasröhre umhüllt die Heat Pipe und den Absorber und bietet Schutz vor Wind, Regen und anderen Witterungseinflüssen. Sie ist oft doppelwandig und vakuumisoliert, um Wärmeverluste zu minimieren.
Solarflüssigkeit: Die Solarflüssigkeit ist ein spezielles Medium, das die Wärme vom Absorber aufnimmt und transportiert. Diese Flüssigkeit ist oft ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, um auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig zu bleiben.
Reflektor: Ein Reflektor befindet sich hinter den Glasröhren und lenkt zusätzliches Sonnenlicht auf den Absorber, um die Effizienz der Wärmeaufnahme zu erhöhen.
Funktionsweise von Röhrenkollektoren
Die Funktionsweise von Röhrenkollektoren ähnelt der einer Thermoskanne: Durch das Vakuum und die Verspiegelung der Röhren wird die Wärme im Inneren besonders gut isoliert und der Solarertrag erhöht. Der Absorber nimmt die Sonnenenergie auf und überträgt die Wärme an die Heat Pipe. Diese gibt die Wärme im Sammler an die Solarflüssigkeit des Solarkreislaufs ab, die sie anschliessend zum Speicher transportiert. Von dort gelangt die Wärme bei Bedarf zu den Verbrauchsstellen, zum Beispiel zur Dusche oder zur Heizung.
Die Funktionsweise von Röhrenkollektoren im Detail:
Absorption von Sonnenlicht: Der Absorber im Inneren der Röhren nimmt Sonnenlicht auf und wandelt es in Wärme um.
Erwärmung und Verdampfung: Die vom Absorber aufgenommene Wärme wird an das Verdampfungsmittel im Kupferrohr (Heat Pipe) übertragen, wodurch dieses verdampft und zum oberen Ende der Röhre aufsteigt.
Wärmeabgabe und Verflüssigung: Am oberen Ende der Heat Pipe gibt der heisse Dampf seine Wärme an das Rohrsystem ab, das mit einem Wärmetauscher verbunden ist. Im Wärmetauscher wird die Wärme von der Heat Pipe an die Solarflüssigkeit im Solarkreislauf abgegeben. Der Dampf kühlt ab, verflüssigt sich wieder und fliesst zurück zum unteren Ende der Heat Pipe. Dieser Zyklus wiederholt sich kontinuierlich.
Speicherung der Wärme: Die von der Solarflüssigkeit aufgenommene Wärme wird in einem Pufferspeicher oder Warmwasserspeicher gespeichert.
Verteilung der Wärme im Haus: Das warme Wasser wird durch ein Rohrsystem zu Heizkörpern, Fussbodenheizungen oder Warmwasserleitungen geleitet und durch ein Regel- und Pumpensystem bedarfsgerecht verteilt.
Funktion von Röhrenkollektoren:
Wie viel Wärme produzieren Röhrenkollektoren in der Schweiz?
Eine feste thermische Leistung in Kilowatt lässt sich für Röhrenkollektoren nicht pauschal angeben. Für eine erste Abschätzung des jährlichen Wärmeertrags kann gemäss der Schweizer Dimensionierungshilfe für Sonnenkollektoren ein Richtwert von rund 450 kWh pro m² Kollektornutzfläche und Jahr angesetzt werden. Bei Anlagen mit Vakuum-Röhrenkollektoren kann der Ertrag unter geeigneten Bedingungen etwa 10 bis 30 % höher ausfallen (Stand: 2026).
Der tatsächliche Wärmeertrag hängt insbesondere ab von:
der solaren Einstrahlung,
der nutzbaren Absorberfläche,
der Ausrichtung und Neigung des Dachs,
der Verschattung,
sowie der Temperatur im Solarkreislauf,
der Speichergrösse,
dem Warmwasser- und Heizwärmebedarf und
der Regelung und dem Zustand der Solarflüssigkeit.
Beispielrechnung zum Jahresertrag
Ausgehend von einem Richtwert von rund 450 kWh pro m² Kollektornutzfläche und Jahr erzeugt eine Solarwärmeanlage mit 2 m² Kollektornutzfläche rechnerisch etwa 900 kWh Wärme pro Jahr:
2 m² Kollektorfläche x 450 kWh pro m² und Jahr = 900 kWh pro Jahr
Bei einem Vakuum-Röhrenkollektor kann der tatsächliche Ertrag unter geeigneten Bedingungen aufgrund des möglichen Mehrertrags von etwa 10 bis 30 Prozent entsprechend höher ausfallen. Das entspräche in diesem Beispiel ungefähr 990 bis 1’170 kWh Wärme pro Jahr.
Was kosten Röhrenkollektoren in der Schweiz?
Die Kosten für einzelne Vakuum-Röhrenkollektoren liegen je nach Grösse und Ausführung grob bei etwa 490 bis 535 CHF pro m² Absorberfläche. Bei Klimatec Schweiz kostet ein Vakuum-Röhrenkollektor mit 20 Röhren beispielsweise 789 CHF und verfügt über rund 1,6 m² Absorberfläche. Ein grösseres Modell mit 30 Röhren kostet 1’290 CHF bei einer Absorberfläche von rund 2,4 m². Das entspricht einem Preis von etwa 490 bis 535 CHF pro m² Absorberfläche.
Eine fertig installierte Anlage zur Warmwasserbereitung für ein Einfamilienhaus kostet laut Meier Tobler etwa 15’000 bis 20’000 CHF. Kombinierte Anlagen für Warmwasser und Heizungsunterstützung liegen bei ungefähr 22’000 bis 25’000 CHF.
Preisbeispiele für einzelne Vakuum-Röhrenkollektoren
* Die Preise sind Richtwerte und können je nach Hersteller, Modell, Ausstattung und Anbieter abweichen. Quelle: Klimatec Schweiz. Stand: 2026.
Wartung und Lebensdauer von Röhrenkollektoren
Röhrenkollektoren für Solarthermie haben eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren. Regelmässige Wartungsintervalle sind entscheidend für die optimale Leistung und Lebensdauer von Röhrenkollektoren. Visuelle Inspektionen und Reinigungen sollten jährlich erfolgen, während tiefere Überprüfungen der Dichtungen, Verbindungen und der Solarflüssigkeit alle paar Jahre notwendig sind. Ein vollständiger Austausch der Solarflüssigkeit sollte spätestens alle zehn Jahre stattfinden.
Die Wartung umfasst im Detail:
Jährlich: Überprüfen Sie die Glasröhren auf sichtbare Schäden, Risse oder Verschmutzungen. Reinigen Sie sie bei Bedarf von aussen.
Alle 2 bis 3 Jahre: Überprüfen Sie die Dichtungen und Verbindungen und tauschen Sie diese bei Bedarf aus.
Alle 5 Jahre: Überprüfung der Solarflüssigkeit hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Füllmenge. Bei Bedarf wird die Flüssigkeit nachgefüllt oder ausgetauscht. Überprüfung des Wärmetauschers und des Rohrsystems auf Blockaden oder Ablagerungen sowie anschliessende Reinigung dieser.
Alle 10 Jahre: Die Solarflüssigkeit sollte spätestens nach zehn Jahren komplett ausgetauscht werden.
Was ist besser: Röhrenkollektor oder Flachkollektor?
Die Frage nach der passenden Kollektorart für Solarthermie ist von Ihrem gewünschten Solarertrag, der verfügbaren Montagefläche auf dem Dach und wie viel Ihre Solarthermie-Anlage kosten darf, abhängig.
Flachkollektoren sind häufig günstiger in der Anschaffung, aber auch nicht so leistungsstark wie Vakuumröhrenkollektoren. Haben Sie nur eine kleinere Dachfläche zur Verfügung und planen Ihre Solarthermieanlage für Warmwasser und Heizwärme zu nutzen, sind Röhrenkollektoren meist von Vorteil.
Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, haben wir in unserer Tabelle die verschiedenen Eigenschaften von Röhren- und Flachkollektoren gegenübergestellt:
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Häufig gestellte Fragen
Was bringen Röhrenkollektoren im Winter?
Auch im Winter können Röhrenkollektoren Solarwärme für die Warmwasserbereitung und die Heizungsunterstützung liefern. Ihre Vakuumisolierung reduziert Wärmeverluste und kann insbesondere bei tiefen Aussentemperaturen ein Vorteil sein. Der Ertrag fällt im Winter jedoch meist geringer aus als im Sommer. Dafür sorgen unter anderem kürzere Tage, der tiefere Sonnenstand, Bewölkung und Schnee auf den Kollektoren. Wie viel Wärme tatsächlich erzeugt wird, hängt unter anderem von der Ausrichtung und Neigung des Dachs, der Verschattung, der Kollektorfläche, der Speichertemperatur und dem Wärmebedarf ab.
Wie viele Röhrenkollektoren braucht man?
Für eine erste Orientierung kann bei einem Einfamilienhaus mit vier Personen eine Kollektorfläche von etwa 4 bis 6 m² für die Warmwasserbereitung angesetzt werden. Soll die Solarwärmeanlage zusätzlich die Heizung unterstützen, sind häufig etwa 8 bis 12 m² Kollektorfläche erforderlich. Wie viele einzelne Röhrenkollektoren dafür benötigt werden, hängt von der Grösse der Module ab.
Was kostet eine Solarwärmeanlage für ein Einfamilienhaus?
Für eine fertig installierte Solarwärmeanlage zur Warmwasserbereitung fallen etwa 15’000 bis 20’000 CHF an. Kombinierte Anlagen für Warmwasser und Heizungsunterstützung kosten demnach ungefähr 22’000 bis 25’000 CHF. Die tatsächlichen Kosten können je nach Kollektorfläche, Speichervolumen, Montageaufwand, Dachzugang und baulichen Gegebenheiten abweichen.
Lohnt sich Solarwärme in der Schweiz noch?
Solarwärme kann weiterhin sinnvoll sein, wenn ein ausreichender Wärmebedarf besteht, die Dachfläche geeignet ist und die Anlage gut mit dem Speicher und dem bestehenden Heizsystem zusammenspielt. Besonders interessant ist die Solarwärme bei einem hohen Warmwasserbedarf, begrenzter Dachfläche oder einer geplanten Heizungsunterstützung.
