Die Stillstandstemperatur ist die Höchsttemperatur, die ein Solarkollektor erreicht, wenn die Zirkulation stoppt, die Sonne aber weiter voll scheint – bei einem hochwertigen Flachkollektor typischerweise 160–200 °C, bei Vakuumröhren bis zu 300 °C. Jede Komponente des Solarkreises muss so ausgelegt sein, dass sie wiederholte Stillstandsereignisse übersteht.
Wann tritt Stillstand (Stagnation) auf?
Stillstand tritt immer dann ein, wenn die Pumpe keine Wärme mehr aus dem Kollektor abführen kann: bei einem Stromausfall an einem Sommertag, wenn ein voller Speicher die Hochtemperaturabschaltung auslöst, während einer Urlaubszeit ohne Warmwasserbedarf oder bei einem Komponentendefekt. Der Kollektor heizt sich dann auf, bis seine Wärmeverluste die aufgenommene Strahlung ausgleichen – die auf dem Solar-Keymark-Datenblatt angegebene Stillstandstemperatur.
Was der Stillstand mit der Anlage macht
- Wärmeträgerflüssigkeit: Propylenglykol zersetzt sich bei wiederholter Belastung über ca. 170 °C und wird sauer; Flüssigkeitsprüfungen alle 2–3 Jahre gehören zur Standardwartung.
- Dampfbildung: In Druckanlagen siedet die Flüssigkeit; das Ausdehnungsgefäß muss das verdrängte Volumen aufnehmen, weshalb die Auslegungsregeln für das Gefäß das Dampfvolumen des Kollektors einschließen.
- Dichtungen und Dämmung in Kollektornähe müssen hochtemperaturbeständig sein (EPDM, Mineralwolle).
Gut geplante Anlagen behandeln den Stillstand als normalen Betriebszustand, nicht als Störung: Gute Kollektoren zeigen ein günstiges Entleerungsverhalten bei Dampfbildung (vorteilhafte Absorberhydraulik), und Drain-Back-Systeme vermeiden das Problem ganz, indem sie den Kollektor leeren, sobald die Pumpe stoppt.
Auslegungsregeln, die den Stillstand unproblematisch machen
- Dimensionieren Sie das Ausdehnungsgefäß für die gesamte Flüssigkeitsausdehnung zuzüglich des Kollektorinhalts als Dampf.
- Montieren Sie Rückschlagventil und Gefäßanschluss so, dass Dampf nicht direkt an die Membran gelangen kann.
- Verwenden Sie hochtemperaturbeständige Flüssigkeit und prüfen Sie pH-Wert und Frostschutz regelmäßig.
- Sorgen Sie bei Drain-Back-Systemen für das erforderliche Rohrgefälle, damit sich der Kollektor zuverlässig entleert.
- Beachten Sie den dokumentierten maximalen Anlagendruck des Kollektors bei Stillstand.
Häufig gestellte Fragen
Ist Stillstand gefährlich?
Nicht in einer korrekt ausgelegten Anlage. Die Komponenten werden für die dokumentierte Stillstandstemperatur gewählt, und das Ausdehnungsgefäß nimmt das Dampfvolumen auf. Gefahr entsteht nur, wenn Anlagen mit zu kleinen Gefäßen oder Niedertemperatur-Komponenten gebaut werden.
Erreichen PVT-Kollektoren dieselben Stillstandstemperaturen?
Nein – unverglaste PVT-Kollektoren stagnieren bei deutlich niedrigeren Temperaturen (typischerweise unter 80 °C), weil das PV-Laminat die Absorbertemperatur begrenzt – ein Grund, warum PVT so sicher mit Wärmepumpen-Quellenkreisen kombinierbar ist.