Solare Kühlung ist eine Technologie, die sich noch auf dem Weg in die Wettbewerbsfähigkeit zu herkömmlichen, in der Regel mit Strom angetrieben Kompressionskältemaschinen befindet. Ein Schlüssel für die angestrebten Primärenergieeinsparungen und Kostenvorteile ist ein effizientes Betriebsverhalten der Solarkollektoren über einen Zeitraum von 20-25 Jahren. Die vorliegende Arbeit untersucht daher verschiedene thermische und hydraulische Eigenschaften von Solarkollektoren für solare Kühlung. Das übergeordnete Ziel ist es, wichtige Faktoren, die zu Leistungsminderung führen, zu identifizieren und Methoden und Techniken für eine detaillierte thermische und hydraulische Analyse der Solarkollektoren in Bezug auf diese Faktoren zu entwickeln, um schließlich praktische Richtlinien für Auslegung und Betrieb der Kollektoren vorzuschlagen. Ein beispielhaftes System ist im Bundespresseamt der Bundesregierung in Berlin installiert. Es besteht aus zwei LiBr/H2O Absorptionskältemaschinen mit je 35 KW Kühlleistung, einem Feld aus Vakuumröhrenkollektoren mit einer Gesamtfläche von 348 m2 und zwei 800-Liter-Heißwassertanks als Wärmespeicher. Zunächst wurde eine Analyse der Betriebseigenschaften des Systems auf der Grundlage von Messdaten für die thermischen Energieumsätze der verschiedenen Heiz- und Kühlanlagen und für den Stromverbrauch der elektrischen Komponenten durchgeführt. Ein spezielles Bewertungsverfahren wurde angewendet, bei welchem verschiedene zentrale Leistungsgrößen für den Betrieb des Systems wie der thermische und elektrische COP (Coefficient of Performance, entspricht Wirkungsgrad), solare Deckungsgrad und Primärenergieeinsparung im Vergleich zu einer nicht solar basierten Klimaanlage bestimmt werden. Die Ergebnisse wurden für verschiedenen Monate des Jahres 2007 bis 2009 ausgewertet und die Ergebnisse werden in Form von Kennzahlen dargestellt. Die Ergebnisse zeigen einen sehr niedrigen thermischen Wirkungsgrad der Solarkollektoren und sehr geringe Primärenergieeinsparungen. Mögliche Ursachen hierfür und Optionen zur Verbesserung werden ebenfalls diskutiert. Weiter wurde eine einfache experimentelle Vorgehensweise entwickelt, um im Labor den Einfluss des Druckes der Restgase im Inneren der evakuierten Glasröhre auf den Wärmeverlustkoeffizienten (U-Wert) einer einzelnen Vakuumröhre des Kollektors zu finden. Eine Reihe von Kollektorröhren gleicher Geometrie wurden nach dem Zufallsprinzip aus der genannten Solaranlage ausgewählt und einzeln getestet. Die Messergebnisse zeigen, dass die meisten der untersuchten Kollektorröhren höhere Wärmeverlustkoeffizienten haben als erwartet und sich entsprechend eine erhebliche Menge an Gas im Inneren der Glashülle befinden muss. Für gleiche Bedingungen wurde ein theoretisches Modell für die näherungsweise Berechnung der U-Werte entwickelt. Das theoretische Modell wurde mit den experimentellen Ergebnisse für eine bei Atmosphärendruck mit Luft gefüllte Röhre verglichen und eine gute Übereinstimmung wurde festgestellt. Dann wurde der Einfluss des Gasdruckes für verschiedene Gase untersucht. Mögliches Vorhandensein von Luft, Wasserstoff, Helium und Argon wird diskutiert. Eine CFD-Analyse (Computational Fluid Dynamics) wurde durchgeführt, um die Druckverluste von den Verteiler- und Sammlerelementen (T-Stücke) zu finden, die die parallel geschalteten Vakuumröhren im Solarkollektor wärmeträgerseitig verbinden. Simulationen wurden für eine Reihe von Strömungsverhältnissen und Reynolds-Zahlen durchgeführt und für die sich ergebenden Druckverlustkoeffizienten wurden Näherungsgleichungen entwickelt. Mit Hilfe der Ergebnisse für den laminaren Bereich wurde die isotherme und nicht-isotherme Strömungsverteilung im Kollektor, bestehend aus 60 parallelen Vakuumröhren, die entweder in U-Konfiguration oder in Z-Konfiguration verbunden sind, abgeschätzt. Die Ergebnisse der U-Konfiguration konnten mit experimentellen Daten verglichen werden und es ergibt sich eine gute Übereinstimmung. Ein stationäres Modell wurde entwickelt, um die thermische Leistungsfähigkeit einer einzelnen Vakuumröhre eines Solarkollektors mit koaxialer Wärmeträgerführung (Direct Flow-Typ) sowohl bei einphasiger als auch bei zweiphasiger Strömung (partial stagnation) zu studieren. Ein System von Gleichungen, welches die verschiedenen Wärmeübertragungsmechanismen und Strömungsverhältnisse beschreibt wurde aufgestellt, diskretisiert und iterativ gelöst. Für den Fall eines intakten Vakuums (10-5 mb) weicht die berechnete Wirkungsgradkurve für einphasige Strömung bei steigender Kollektortemperatur wesentlich von Experimenten ab, während sie für den Fall von Wärmeleitung durch Restgas innerhalb des Glaskolbens bei geringem Druck (<