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"Andere Kollektoren werden schlechtgerechnet"

Sonnenkollektoren-Liste vereinfacht zu stark

Die Leistungsfähigkeit von Solarkollektoren zu vergleichen ist nicht einfach. © Solites

Ecoquent Position, ein Blog der Ritter-Gruppe, hat eine Methode vorgeschlagen, um die Leistungsfähigkeit von Solarkollektoren zu vergleichen. Die begünstige die eigenen Produkte, so die Konkurrenz.

"So einfach wie möglich. Aber nicht einfacher! " Von diesem Rat Albert Einsteins hat die Autorin einer Sonnenkollektoren-Vergleichsliste den ersten Teil befolgt, den zweiten jedoch nicht.

Der Grundgedanke ist bestechend: Nur eine einzige Zahl, die die Leistungsfähigkeit eines Kollektors angeben soll, anstatt wie bisher mehrere Angaben und Diagramme. Aus standardisierten Daten der Solar-Keymark-Datenbank errechnete die Ecoquent-Bloggerin Cornelia Daniel mit dem vom europäischen Solarthermieverband ESTIF entwickelten Simulationsprogramm Scenocalc für die aufgelisteten Modelle einen Kollektorjahresertrag in Kilowattstunden pro Quadratmeter Bruttokollektorfläche (kWh/m²) für 50 °C mittlere Kollektortemperatur am Standort Würzburg.

Daniels Datenquelle, die Solar-Keymark-Datenbank, wurde ebenfalls von ESTIF entwickelt und wird im Auftrag des Europäischen Komitees für Normung (CEN) vom TÜV Rheinland gepflegt. Mit dem darin genannten absoluten Kollektorjahresertrag kann man zwar leicht die 2015 eingeführte sogenannte Innovationsförderung im Marktanreizprogramm (MAP) berechnen (Kollektorjahresertrag mal Anzahl der Kollektoren mal 0,45 Euro), er ist jedoch nicht auf die Kollektorfläche bezogen. Diese Rechnerei hat Cornelia Daniel mit ihrer Liste erledigt. Der nun flächenspezifische Jahresertrag hat den Charme, mit einer einzigen Zahl scheinbar alles zu sagen. Außerdem macht die Ecoquent-Vergleichsliste zunächst einen kompetenten und seriösen Eindruck.

Sieht man dann genauer hin, merkt man, dass der Blog "Ecoquent-Positions" ein "Projekt der Ritter Gruppe" ist. Und siehe da: Die Plätze zwei, drei und vier in der Liste belegen Kollektoren der Firma Ritter. An diesem Punkt kommt man ins Grübeln, aber wie berechtigt ist das?

EnBauSa.de hat einige Hersteller, deren Kollektoren eher im unteren Bereich der Liste zu finden sind, um Kommentare gebeten - mit interessanten Resultaten. Grundsätzlich hält Fabian Schröer von Wagner Solar den Kollektorjahresertrag für einen Wert, der sich "zum Vergleich von Kollektoren deutlich besser eignet als die statischen Kennwerte wie optischer Wirkungsgrad in Kombination mit Wärmeverlustkoeffizienten". Das nämlich ist die klassische Alternative, die zum Beispiel die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) als Kennwerte für einen Qualitätsvergleich von Kollektoren nennt.

Herkömmliche Vergleichswerte: Wirkungsgrad und Wärmeverlustkoeffizient

Zum einen sieht man sich dabei den optischen Wirkungsgrad an, das Verhältnis der vom Absorber des Kollektors absorbierten Sonnenenergie zu der auf die Glasabdeckung und gegebenenfalls einen Spiegel auftreffenden. Ein Teil der eingefangenen Strahlungsenergie geht am Kollektor gleich wieder verloren: durch

Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung.

Diesen Verlust repräsentiert der mit einer komplizierten Formel berechnete "lineare Wärmeverlustkoeffizient". Sein Anteil übersteigt beim Flachkollektor den Verlust durch den optischen Wirkungsgrad bei weitem. Es reicht deshalb nicht aus, nur den Wirkungsgrad zu nennen. Außerdem kann für manche Nutzungen der Wärme auch noch die Stagnationstemperatur wichtig sein, also das Temperaturniveau, bis zu dem ein Kollektor theoretisch Wärme liefern kann.

Zwei bis drei Angaben sind es also beim althergebrachten Vergleich. Ergänzt werden kann das noch durch Kollektorkennlinien, bei denen die jeweilige spezifische Leistung in Watt pro Quadratmeter in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Außenluft in Kelvin aufgetragen wird.

Das alles bedeutet mehr Aufwand, aber auch die Möglichkeit zu differenzierteren Aussagen - zum Beispiel, wenn es darum geht, ob die Wärme nur für Warmwasser, auch zur Raumheizung oder gar für Prozesswärme gebraucht wird. Ob der Kollektorjahresertrag als einzige Angabe für einen Vergleich ausreichend ist, ist schon deshalb fraglich. Weitere Fragezeichen ergeben sich durch den Bezug auf die Bruttokollektorfläche.

Der Bezug auf die Bruttofläche drückt rechnerisch den Jahresertrag

Zum Beispiel sagt Thomas Pelizaeus von Bosch Thermotechnik, deren Modell Buderus Logasol SKR5 in der Liste auf dem vorletzten Platz gelandet ist (dort als "Bosch Lokasol SKR5" bezeichnet): "Hier nehmen wir bewusst eine Minderleistung bezogen auf die Bruttofläche in Kauf, um den Kollektor liegend montieren zu können." Würde man den Vergleich über die Aperturfläche (also die Fläche, durch die die Sonne einstrahlen kann) machen, sagt Pelizaeus, wäre der Kollektor deutlich besser und dicht an den ersten Plätzen der Tabelle.

Ähnlich argumentiert Thomas Lesch von Viessmann beim Vakuumröhrenkollektor Viessmann Vitosol 200-T SPE, der beim Jahresertrag auf den fünftletzten Platz von 54 Modellen kommt: Der 200-T SPE sei speziell für die liegende Montage auf einem Flachdach konzipiert. Bei flacher Montage sei die Windbelastung viel geringer, und man brauche weniger Gewichte; auch sei die Anlage so von unten nicht sichtbar.

Das Modell sei ohne Spiegel unter den Vakuumröhren konstruiert, denn dort "würde sich nach einigen Wochen Wasser und Schmutz ansammeln" - eben wegen der liegenden Montage. Die Röhren könne man drehen und nach Süden ausrichten. Lesch: "Um nicht zu viel Verschattung zu bekommen, müssen die Röhren einen gewissen Abstand haben." Sonst nämlich wäre bei zu geringem Abstand eine gegenseitige Verschattung der Absorberflächen die Folge.

Nimmt man jedoch die dadurch vergrößerte Bruttokollektorfläche als Bezugsfläche - und genau das hat die Autorin der Ecoquent-Liste gemacht -, sinkt rechnerisch der spezifische Jahresertrag. Auch den Buderus Logasol SKN4.0 - der in der Liste noch nicht enthalten ist - würde ein Bezug auf die Bruttofläche nach unten ziehen. Bei diesem Flachkollektor ist der Raum zwischen Glasscheibe und Absorber mit dem Edelgas Argon gefüllt, was unter anderem den Konvektionsverlust verringert. Dafür muss er aber hermetisch dicht sein, was über den Randverbund letztlich zu einer größeren Bruttofläche führt. Thomas Pelizaeus: "Hier zeigt sich, dass der Brutto-Flächenvergleich nicht funktioniert." Thomas Lesch von Viessmann formuliert es härter: "Die Kollegen von Ritter machen das, um die anderen Kollektoren schlechtzurechnen."

Fehlerhafte Angaben

Fabian Schröer von Wagner merkt zur Ecoquent-Liste außerdem an, dass "in unserem Fall alle Typbezeichnungen falsch sind". Auch "fehlen Produkte und manche Daten sind veraltet". - Fehler kommen überall vor. Falsche Typbezeichnungen sind allerdings insofern unschön, als ein potenzieller Käufer damit einen Kollektor, für den er sich interessiert, im Internet möglicherweise nicht finden kann.

Abgesehen von der mangelnden Akkuratheit und den methodischen Fallstricken der Ritter-Liste gibt Schröer allgemein zu bedenken: "Leistungsstärkere Kollektoren sind material-, entwicklungs- und kostenintensiver als leistungsschwächere." Manche Modelle würden häufig in südlicheren Ländern eingesetzt "oder dort, wo der Preisdruck dies erfordert". Thomas Lesch (Viessmann) erinnert sich zum Beispiel an eine Ausschreibung in der Türkei nach dem Motto: "Ich brauche 35 Kollektoren". Es gebe tatsächlich Märkte, in denen würden manchmal einfach nur die Kollektoren gezählt. "Da sagt niemand: Ich brauche diesen oder jenen Ertrag." Einen höchst konstruktiven Vorschlag schließlich ergänzt Thomas Pelizaeus von Bosch: "Aus Endkundensicht sollte der Vergleich in Euro pro Kilowattstunde erstellt werden." Von Alexander Morhart

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