Vakuum-Röhren dicht verschmolzen

Sonnenkollektoren: Wertheimer Firma Lenz gibt 20 Jahre Garantie auf Glas-Glas-Verbindung "made in Germany"

Wertheim
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Vakuum-Röhren dicht verschmolzen
An der Drehbank wird ein Deckel auf das Hüllrohr geschmolzen. Durch den Stutzen am anderen Ende wird später das Vakuum gezogen.
Foto: Rainer Raffel
Fünf Jahre Entwicklungszeit stecken in den Vakuum-Röhrenkollektoren der Wertheimer Firma Lenz. So lange dauerte es, bis das Produkt und seine Herstellung in Deutschland marktreif waren
Das Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik an der Universität Stuttgart war mit vielen Tests an der Realsierung beteiligt. Die sechs Röhren pro Kollektor bilden ein Modul. Drei dieser Module reichen aus, um den Warmwasserbedarf eines Einfamilienhauses sicherzustellen.

Bis zu 90 Grad Celsius Dabei zirkuliert das Wärmemedium durch die inneren Röhren. Diese sind von einem Kupferblech mit Flügeln umschlungen, das die Sonnenstrahlen in Wärme umwandelt und an die Flüssigkeit weitergibt. Bis zu 90 Grad Celsius werden dem Wärmetauscher im Ausgleichsbehälter zur Verfügung gestellt.

Der Einsatz der Röhrenkollektoren erfordert eine gute Planung. Dabei sind bei Umbauten der Eigentümer sowie der Installateur und bei einem Neubau zusätzlich der Architekt gefordert. Der Kontrolle dient ein Wärmemengenzähler. Die Anlagen sind bereits auf italienischen Dächern installiert und in Deutschland überwiegend im Bereich Wertheim/Miltenberg, rund um Heilbronn und Augsburg und im Einzugsgebiet des Vertriebspartners in Freiburg.

Gefertigt werden in Wertheim-Bestenheid meist Chargen von 200 Röhren. Verwendet werden das Duran-Rohr mit 100 Millimeter Durchmesser von Schott außen, eine 20-Millimeter-Röhre innen und der Kupfer-Absorber, den die Firma Edis in Faulbach zuliefert. Drei Mitarbeiter werden aus der Produktion von Laborglasgeräten, die 95 Prozent der Herstellung bei Lenz ausmacht, abgezogen und kümmern sich um die thermischen und mechanischen Teile der Vakuumröhren-Sonnenkollektoren und deren Zusammenbau.

Das hohe Vakuum von 10 hoch minus 3 wird durch Abpumpen bei 340 Grad Celsuis Temperatur über einen Zeitraum von rund vier Stunden erreicht. Dann werden die beiden Glaskörper, das Hüllrohr und das Absorberrohr, verschmolzen und die "luftleere Röhre" ist dicht. Um das zu beweisen, wird ein Stück Barium durch elektrische Energie von außen erhitzt und zum Verdampfen gebracht. Diese Innenverspiegelung eines kleinen Teils der Röhre würde bei Undichtigkeit stumpf werden.

Diese Glas-Glas-Verbindung ist patentiert und ein Ergebnis der Erfahrung des vor mehr als 75 Jahren gegründeten Unternehmens für Laborglas. Die Dichtigkeitsprobleme der Metall-Glas-Verbindung gehören damit der Vergangenheit an. Dieser Mangel der Funktion der zu 95 Prozent aus chinesischer Produktion stammenden Röhrenkollektoren war der Beginn der Beschäftigung mit dem Thema. Firmenchef Eckhart Lenz hatte auf seinem Privathaus eine Anlage installieren lassen, die nach wenigen Jahren wegen Undichtigkeit keine Leistung mehr brachte. Der Wertheimer Glasfachmann und Techniker stand vor der Herausforderung, es besser machen zu wollen. Trotz mancher Rückschläge führten die jahrelangen Entwicklungen schließlich zum Ziel.

Energieverbrauch senken Solarwärmeanlagen können auch in Deutschland einen bedeutenden Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs liefern. Der durchschnittliche Verbrauch im Haushalt verteilt sich zu 77 Prozent auf die Heizung, zu elf Prozent auf die Warmwasserbereitung und zwölf Prozent elektrische Energie. In unseren Breiten können bis zu 60 Prozent der Energieaufwendungen für die Warmwasserbereitung eingespart werden. Rainer Raffel
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