Solaranlage: Welcher Werk­stoff hat das Zeug zum Solarrohr?

In meinem Artikel „Solar­leitungen: Alles Wissenswerte zur Solar­ver­rohrung und ihre Dämmung“ ging es mir hier auf dem Blog vor allem darum, wie man Solarleitungen dämmen sollte, um den „unterwegs“ üblichen Wärmeverlust (Rohrwärmeverlust) zu minimieren und damit den Solarertrag zu maximieren. Nur sehr kurz bin ich in besagtem Beitrag auf die Beschaffenheit der Rohre und ihre materialspezifischen Eigenschaften eingegangen. Das will ich ändern: Lest hier, warum sich Rohre aus Kupfer und Edelstahl als Solarkreisleitungen eignen.  

Typische Werkstoffe für Solarleitungen

Rohre, wie sie in Solarkreisen zum Einsatz kommen und dort sogenannte Solarkreisleitungen bilden, sind in der Regel aus einem der beiden Werkstoffe beschaffen:

• Kupferglattrohr
• oder Edelstahlwellrohr.

Kupfer und Edelstahl als Solarrohr – ein Vergleich

Jedes der beiden Materialien hat Vor- und Nachteile. Die solltet ihr kennen, bevor ihr euch für die konkrete Anwendung des einen Materials und damit wider die des anderen entscheidet. Deshalb stelle ich euch die Eigenschaften der beiden Werkstoffe hier einmal gegenüber.

Vorteilhafte Eigenschaften von Kupferrohr für den Solarkreis

Kupfer gilt:

• als leicht zu verarbeiten, das heißt, ihr könnt es zum Beispiel leicht sägen und biegen, weil es vergleichsweise weich ist
• als einfach zu verbinden, das heißt, ihr könnt es zum Beispiel einfach pressen und löten

Kupferrohr hat zudem:

eine glatte Innenfläche, die nur niedrige Rohrreibungsverluste verursacht

Nachteilige Eigenschaften von Kupferrohr für den Solarkreis

• Kupfer hat einen hohen Wärmeleitwert: 380 Watt pro Meter und Kelvin (W/mK).
• Der Transport von Kupferrohren gilt wegen der oben erwähnten Weiche als aufwendiger.

Vorteilhafte Eigenschaften von Edelstahlwellrohr für den Solarkreis

Edelstahlwellrohr:

• gilt als leicht zu verlegen, weil es recht flexibel ist
• ist als gedämmtes Doppelrohr erhältlich
• hat einen niedrigen Wärmeleitwert: 21 W/mK

Nachteilige Eigenschaft von Edelstahlwellrohr für den Solarkreis

Bei der Anwendung von Edelstahlwellrohr kommt es zu einem recht hohen Rohrreibungswiderstand, so dass ihr eine entsprechend starke Solarpumpe braucht, die die Solarflüssigkeit im Solarkreis umwälzt.

Kupferrohre oder Edelstahlwellrohre im Solarkreis – eine Entscheidungshilfe vom Solarexperten

In seinem Buch (siehe Infos unten) schreibt der Solarthermie-Experte Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Roger Corradini, dass für Anlagen im Einfamilienhaus-Bereich gedämmte Edelstahl-Doppelwellrohre eshalb von Vorteil seien, weil sie bereits mit einer durchgehend geschlossenen Dämmung ausgestattet seien. Damit entfalle das nachträgliche Dämmen, das bei Kupferrohren nötig wäre und äußerst akkurat geschehen müsse, um die eingangs erwähnten Rohrwärmeverluste möglichst gering zu halten.

Preislich lägen dem Experten zufolge beide rohr-Varianten etwa gleichauf, allerdings sei der zeitliche Aufwand beim Verlegen von Kupferrohren höher als bei Rohren aus gewelltem Edelstahl.

Der Einsatz von Kunststoffrohren im Solarkreis, so schreibt Roger Corradini außerdem, sei dagegen wegen der hohen Temperaturen dort grundsätzlich nicht möglich. Genauso wenig würden sich dem Experten zufolge verzinkte Stahlrohre eignen, die bei herkömmlichen Wasserinstallation verwendet werden, denn Propylenglykol (ein übliches Frostschutzmittel, mit dem die Solarflüssigkeit versetzt wird – Anmerkung von Doreen) löse Zinkverbindungen an. Daher dürften im Solarkreis keine Komponenten verwendet werden, die mit diesem Metall beschichtet seien. Hinzu komme, dass Propylenglykol eine deutlich höhere Kriechfähigkeit als Wasser aufweise: Das sei dafür ein Grund, dass  nur Dichtungen eingesetzt werden dürften, die explizit für den Kontakt mit Propylenglykol geeignet seien. Darüber hinaus müsse man, so ist in Corradinis Solarthermie-Buch weiter zu lesen,  bei sogenannten Pressfittings darauf achten, dass die Verbindungsstellen akkurat und mit dem erforderlichen Anpressdruck ausgeführt würden. Von Vorteil sei demnach auch eine zweifache Abdichtung der Kollektorverbinder, wie sie einige Hersteller anbieten würden. So verhindere der doppelte Schutz das Eindringen von Luftsauerstoff durch die äußere Dichtung und das Austreten der Solarflüssigkeit durch die innere Dichtung.

Wer mehr zum Buch “Solarthermie – Technik, Potenziale, Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz für solarthermische Systeme in Einfamilienhäusern” (Wüstenrot Stiftung, Ludwigsburg (Hrsg.) 2014) von Roger Corradini et al lesen möchte, kann es hier beziehen: www.solarthermie-potenziale.de/buch oder info@nullwuestenrot-stiftung.de; ISBN: 978-3-933249-89-0.

Foto: Moscheik