Solarkollektoren – Funktionsweise und Arten
Solarthermie kann in der Schweiz zur Wassererwärmung und zur Unterstützung der Heizung eingesetzt werden. Dabei wandeln thermische Solarkollektoren die Sonnenenergie in Wärme um. Wenn Sie Solarkollektoren kaufen möchten, stehen Ihnen unterschiedliche Kollektorarten zur Auswahl. Unsere Übersicht zeigt, wie die Technik funktioniert, worin sich die Varianten unterscheiden und welche Lösung zu Ihrem Gebäude passen kann.
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:
Treffen Sonnenstrahlen auf den Absorber, erwärmt sich dessen Oberfläche.
Die Wärme wird an die Solarflüssigkeit im Rohrsystem übertragen.
Eine Solarpumpe transportiert die erwärmte Flüssigkeit über die Solarleitungen zum Wärmespeicher.
Ein Wärmetauscher gibt die Wärme an das Wasser im Speicher ab.
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 der Schweiz 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 Witterungseinflüssen. Die Glasabdeckung lässt die Sonnenstrahlung zum Absorber durch und reduziert Wärmeverluste.
Flachkollektoren eignen sich besonders für:
Wassererwärmung
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:
Wassererwärmung 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 die Warmwasserbereitung im Haushalt oder als Heizungsunterstützung sind sie 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 Wassererwärmung 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.
* Die Empfehlungen sind allgemeine Orientierungshilfen und ersetzen keine individuelle Beratung durch eine Fachfirma. Die tatsächlich passende Kollektorart hängt unter anderem von Dachstatik, Ausrichtung, Verschattung, Speicher, Heizsystem, Warmwasserbedarf und den örtlichen Vorgaben ab.
Was kosten Solarkollektoren?
Die Kosten einer thermischen Solaranlage für ein Einfamilienhaus in der Schweiz betragen etwa 15’000 bis 40’000 CHF inklusive Installation. Die konkreten Kosten hängen stark vom Gebäude und vom gewünschten Leistungsumfang ab.
Hinweis: In der Schweiz werden Kollektorpreise von Anbietern üblicherweise nicht einzeln ausgewiesen, sondern als Teil von Komplettanlagen inkl. Speicher, Verrohrung und Installation.
Als grobe Orientierung für die Schweiz gelten für fertig installierte thermische Solaranlagen folgende Richtwerte:
*Richtwerte für die Schweiz, inklusive Kollektoren, Speicher, Zubehör und Montage, jedoch vor Abzug möglicher kantonaler oder kommunaler Förderbeiträge. Die tatsächlichen Kosten können je nach Kollektorart, Anlagengrösse, Gebäude, Dach, Speicher, Leitungswegen, Gerüst und Fachfirma deutlich abweichen.
Häufig gestellte Fragen
Lohnt sich Solarthermie 2026 in der Schweiz noch?
Solarthermie kann sich 2026 weiterhin lohnen, insbesondere bei hohem Warmwasserbedarf und einer gut geplanten Anlage. Die Wirtschaftlichkeit hängt unter anderem von Kollektorart, Wärmebedarf, Energiepreisen, Förderbeiträgen und Montagekosten ab. Eine Fachfirma kann eine individuelle Energieertragsschätzung und Offerte erstellen.
Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?
Solarthermie erzeugt Wärme für die Wassererwärmung und gegebenenfalls zur Heizungsunterstützung. Eine Photovoltaikanlage beziehungsweise PV-Anlage erzeugt hingegen Strom. Solarkollektoren übertragen die Sonnenwärme über einen Absorber und Flüssigkeitskreislauf an einen Wärmespeicher, während PV-Module Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln.
Funktionieren Solarkollektoren auch im Winter?
Ja, Solarkollektoren können auch im Winter Wärme liefern, wenn ausreichend Sonnenstrahlung vorhanden ist. Der Ertrag ist wegen des tieferen Sonnenstands, kürzerer Tage und tieferer Aussentemperaturen jedoch meist geringer als im Sommer. Röhrenkollektoren können bei kalten Temperaturen Vorteile bieten, eine thermische Solaranlage ersetzt die Heizung aber in der Regel nicht vollständig.
Brauche ich für Solarkollektoren ein Baugesuch?
Für genügend angepasste Solaranlagen auf Dächern genügt in der Schweiz häufig eine Meldung bei der Baubehörde. Eine Baubewilligung kann unter anderem bei Kulturdenkmälern, Schutzobjekten oder besonderen Montagearten erforderlich sein.
Die Vorgaben unterscheiden sich je nach Kanton, Gemeinde, Gebäude und Montageart. Prüfen Sie die Vorgaben deshalb vor der Montage bei der zuständigen Gemeinde oder kantonalen Baubehörde.
Wie viele Solarkollektoren brauche ich?
Die benötigte Kollektorfläche hängt von der Personenzahl, dem Warmwasserbedarf, dem Gebäude und dem gewünschten solaren Deckungsgrad ab. Für die reine Wassererwärmung gelten etwa 1,5 bis 2,5 m² Kollektorfläche pro Person als grobe Orientierung. Für einen Vierpersonenhaushalt können beispielsweise rund 6 m² Flachkollektoren und ein Speicher mit etwa 600 Litern infrage kommen. Die endgültige Dimensionierung sollte eine Fachfirma vornehmen.
