Thema dieser Seite: Pufferspeicher - optimieren Sie ihre Heizung

Pufferspeicher

Pufferspeicher sind für die energieeffiziente Deckung des Wärmebedarfs im eigenen Haus, egal ob mit erneuerbaren Energien oder konventionell, fast unumgänglich. Egal ob es ein Heizungspufferspeicher für die Heizungswärme, ein Warmwasserpufferspeicher für den täglichen Bedarf an warmen Wasser für Dusche, Küche sowie Waschmaschine oder ein integrierter Kombispeicher ist. Ohne Pufferspeicher kommt kein energieeffizientes modernes Haus mehr aus.

Der Neueinsteiger auf diesem Gebiet wird sich nun fragen: "Warum brauche ich einen Pufferspeicher in meinem Haushalt?" Den Experten unter Ihnen wird eher interessieren: "Welches ökologische und vor allem wirtschaftliche Potential steckt in welchem Pufferspeicher?" und "Auf welche Kriterien muss ich bei der Auswahl achten?" All diese Fragen sollen im folgenden Artikel behandelt werden.

Warum brauche ich einen Pufferspeicher in meinem Haus?

Egal ob Sie nun mit einem modernen BHKW (BlockHeizKraftWerk), einer Wärmepumpe oder einem Gaskessel heizen, diese Wärmeerzeuger haben immer eine begrenzte Heizleistung. In einem Haushalt ist es aber aus Komfortgründen nicht hinnehmbar, wenn plötzlich nur noch kaltes Wasser aus der Leitung kommt. Vor allem wenn man sich morgens gerade unter der schön heißen Dusche eingeseift hat und dann nur noch kaltes Wasser aus der Leitung kommt führt "die blöde Heizungsanlage" zu einem schlechten Start in den Tag. Andererseits führt es jedoch wenn man nun die Wärmeerzeuger so dimensionieren will, das zu jedem Tageszeitpunkt genügend warmes Wasser zur Verfügung steht zu deutlich höheren Kosten. Darüber hinaus nimmt man auch schlechtere Ausnutzungsgrade und stationäre Wirkungsgrade in Kauf. Viel intelligenter ist es folglich einen ausreichend groß dimensionierten Pufferspeicher in den Heizungskeller zu integrieren. Dieser wird nun zum Beispiel in der Nacht vom hauseigenen Wärmeerzeuger (Wärmepumpe, BHKW etc.) geladen. Normal wäre der Wärmespeicher in dieser Zeit ungenutzt! Sobald Bedarf von Seiten der Heizung oder eines anderen Warmwasserverbrauchers im Haushalt besteht gibt der Wärmespeicher dann seine Wärme wieder an das Haus ab. Durch die längere Ausnutzungszeit muss der Wärmeerzeuger evtl. nur kleiner als ursprünglich gedacht dimensioniert und angeschafft werden.

Wenn man genauer hinschaut wird man auch feststellen, dass ein Wärmeerzeuger der seine Wärme durch Verbrennung erzeugt meistens einen höheren Wirkungsgrad aufweisen wird wenn er lange Zeit am Stück läuft und nicht bei jeder einzelnen Wärmenachfrage an, bzw. danach wieder ausschalten muss. Nebenbei zeigen auch Abgasmessungen das Gasbrenner gerade bei An- und Abschaltvorgängen besonders viele Umweltschädliche Abgase produziert.

Umso mehr ich bei der Wärmeversorgung auf erneuerbare Energien setze, umso mehr bin ich ebenfalls auf Pufferspeicher angewiesen. Wenn ich beispielsweise einen Sonnenkollektor auf meinem Dach installiere produziere ich tagsüber Wärme und speichere diese bis zum nächsten Morgen in meinem Pufferspeicher zwischen um Sie dann für meine warme Dusche in der Früh zu verwenden. Wenn der Pufferspeicher groß genug dimensioniert ist kann ich dann sogar einige bewölkte Tage an denen mein solarer Ertrag nicht so groß ist überbrücken, und trotzdem nicht auf den wärmetechnischen Komfort verzichten.

Welche Arten an Pufferspeichern gibt es?

Der Artenvielfalt sind bei Pufferspeichern fast keine Grenzen gesetzt. Die gängigste Art sind aber Warmwasserspeicher. Warmwasserspeicher gibt es für den normalen Haushalt in Größenordnungen von 30Litern für ein kleines Waschbecken im Bad hin zu einer Standartgröße von etwa 1000Litern die schon in der Lage ist ein gesamtes Einfamilienhaus zu versorgen bis hin zu großen 2000Liter Wasserspeichern die entweder für lange Zeit Wärmeschwankungen abfedern, oder auch größere Häuser versorgen können. Ein Richtwert besagt das man pro installiertem Kilowatt eine Speichergröße von 60-70Liter benötigt. In Zukunft sind auch Speicher die durchaus 10.000 Liter erreichen könne angedacht!

Nun gibt es aber nicht nur eine Art von wasserbasierten Pufferspeichern. Je nachdem wie groß das Budget ist kann man vom einfachen Wasserfass bis zum hochmodernen Hightech-Pufferspeicher alles erwerben. Doch wo sind die Unterschiede?

• Die Isolierung kann aus verschiedenen besser oder schlechter isolierenden Materialien aufgebaut werden. Auch die Dicke der Isolierung geht nicht unerheblich in die Höhe der Verluste mit ein. Ein weiterer Punkt der oft vernachlässigt wird, aber nicht unerheblich für die Güte der Verluste ist, ist der Ort an dem die Zu- und Ableitungen in den Pufferspeicher geführt werden. Werden Sie oben aus dem Speicher geführt sind die Wärmeverluste aufgrund der höheren Temperatur an dieser Stelle größer. (Stichwort: größere Wärmebrücken) Besser sind hier Pufferspeicher wie etwa von der Firma Ratiotherm die die Anschlüsse unten aus dem Speicher führen.

Beispiele für verschiedene Anschlüsse an einen Pufferspeicher. Es handelt sich dabei um Heizungspufferspeicher - ein Warmwasserspeicher hätte im Normalfall noch eine innenliegende Rohr-Spirale zur Warmwasser erhitzung. Pufferspeicher 1 hat mehr anschlüsse und kann dadurch besser gezielt verschiedene Verbraucher anschliessen. Die Biegung der oberen sowie unteren Rohre sorgt für eine vollständige Ausnutzung des Speichervolumens. Pufferspeicher 2 ist sehr einfach aufgebaut (Fass mit 4 Anschlussrohren). Dafür ist er günstig zu erwerben.
• Die Anzahl der Anschlüsse und die innere Strömungslenkung sind dafür verantwortlich wie präzise die Wärme an die richtige Stelle im Speicher gebracht werden kann. Ideal ist ein Schichtung (von heiß ganz oben bis kalt unten) die möglichst wenig durch ein oder ausgespeichertes Wasser durchmischt wird. Wenn die Schichtung nämlich so gut ausgeprägt ist kann man länger auch heißes Wasser, Beispielsweise für die Dusche von ganz oben entnehmen, während die Heizung auch mit etwas kühlerem Wasser von weiter unten optimal betrieben werden kann. Manche Hersteller bieten hierfür ein spezielles Schichtungssystem an.
• Ein gravierender Unterschied ist auch der innere Einbau für Trinkwasser. Die hygienischste Lösung ist heute eine Leitungsspirale durch den Pufferspeicher in der frisches Trinkwasser im Durchlaufverfahren erhitzt wird ohne lange irgendwo zu stehen und dabei evtl. Keime Ausbilden zu können. Die Erwärmung macht sich hierbei ebenfalls die Schichtung zu Nutze. Während dem kalten Frischwasser eine geringe Speichertemperatur im unteren Bereich des Pufferspeichers ausreicht, wird es im oberen Bereich durch die hier hohen Temperaturen ideal hoch erhitzt. In manchen Fällen ist die Wassertemperatur danach sogar so hoch, dass im Nachhinein ein wenig Wärme über einen Wärmetauscher wieder dem Pufferspeicher zurückgeführt werden muss. Die Kombination von Warmwasserspeicher und Heizungsspeicher rentiert sich aber auf jeden Fall. Schon die geringeren Verluste und der geringere Regelungsaufwand machen jede andere Kombination unrentabel. Eine spezialform des wasserbasierten Wärmepuffers ist der Boiler, welcher die Wärmeerzeugung gleich integriert hat.

Neben den bis jetzt ausführlich diskutierten Warmwasser-Pufferspeichern gibt es auch andere Speicherkonzepte die allerdings leider noch nicht so wirtschaftlich und damit konkurrenzfähig wie Wasserspeicher sind. Eines dieser alternativen Speicherkonzepte ist die Speicherung der Wärme im Phasenübergang von fest zu flüssig. Hierbei können weitaus höhere Energiedichten bei niedrigeren Temperaturen gespeichert werden. Der Platzbedarf des Speichers ist dadurch nicht mehr so groß, und es können besser langzeitspeicher realisiert werden. Speicher die nach diesem Konzept arbeiten nennen sich Latentwärmespeicher. Ein offenes Auge für diese Technologie kann jedoch dennoch nicht schaden, da aktuelle Forschungsarbeiten evtl. Durchbrüche im Bereich der Latentwärmespeicher bringen können.

Welches ökologische und vor allem wirtschaftliche Potential steckt in welchem Pufferspeicher?

Das ökologische Potential geht bei Pufferspeichern mit dem wirtschaftlichen Potential einher. Wenn ich die Verluste durch Wärmeleitung in die Umgebung des Pufferspeichers habe muss ich weniger Energie in den Pufferspeicher hineinstecken. Diese "gewonnene Energie" verringert mir sowohl die Brennstoffkosten, schont aber gleichwohl auch die Umwelt, weil ja weniger Brennstoff in Co2 und andere klimaschädliche Abgase umgewandelt wird.

Auch wenn ich durch meinen Pufferspeicher den Wirkungsgrad meines Wärmeerzeugers verbessern kann schont das sowohl den Geldbeutel als auch die Umwelt. Wenn ein Pufferspeicher (etwa bei der solaren Wärmeerzeugung in Solarkollektoren) dazu führen kann das Brennstoff durch sowohl kostenlose als auch klimaneutrale Sonne ersetzt werden kann ist der Effekt gleich doppelt groß.

Wie hoch das ökologische und wirtschaftliche Potential eines einzelnen Pufferspeichers nun wirklich ist kann an dieser Stelle leider nicht angegeben werden. Dafür ist die Anzahl der am Markt verfügbaren Speicher, und vor allem die Möglichkeit diese mit verschiedenen Wärmeerzeugern und Heizungsanlagen zu kombinieren einfach zu groß. Dennoch sollen hier einige Punkte angesprochen werden die Sie bei der Auswahl beachten sollten:

• Welche Wärmeerzeuger habe ich in meinem Haus. Will ich auf solare Wärmeerträge setzen, möglichst ohne mit einem Spitzenlastkessel (Gasbrenner etc.) zu heizen zu müssen? Dann sind die Anforderungen an die Größe und vor allem das Schichtungsverhalten des Solar-Pufferspeichers sehr groß. Ebenso groß sind die Anforderungen an den Pufferspeicher bei einer (optimalen) Verwendung in Kombination mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW).
• Neben den Wärmeerzeugern sollten auch die potentiellen Wärmeverbraucher nicht außer Acht gelassen werden. Gerade wenn neben Heizungswasser das unter Umständen auf verschiedenen Temperaturniveaus benötigt wird auch noch Trinkwasser erwärmt werden soll ist auf eine große Anzahl von Anschlüssen und eine intelligente Verschaltung dieser im Inneren zu achten.

Zum Weiterlesen

Ihnen reichen die Informationen zum Thema Pufferspeicher der eigenen Wohnung oder des eigenen Hauses auf dieser Webseite noch nicht aus? Gute Informationen gibt es auch auf den folgenden Seiten:

• Solarkollektoren - Solaranlagen - Wenn Sie schon einen guten Pufferspeicher angeschafft haben, rentiert es sich auch über Solarkollektoren die wirtschaftlich und umweltfreundlcieh Wärme erzeugen nachzudenken.
• Wüstenbaum.de - Latentwärmespeicher - Ein Ausführlicher Bericht zu Latentwärmespeichern - sehr effiziente Speicher die dabei helfen können den Energiebedarf für die Heizung durch Energieeffizienz zu senken.
• Energieeffizienz sollte auf jeden Fall mit einer guten Heizung einher gehen. Mehr Informationen dazu finden Sie auf dieser Webseite.

Das Copyright für die schematische Darstellung verschiedener Pufferspeicher liegt bei Florian Samweber. (Aus "Energiewirtschaftliche Bewertung von Heizungspufferspeichern"). Das Copyright für das Foto eines Sonnenkollektors mit integriertem Pufferspeicher liegt bei Dieter Schütz - Pixelio.de.