Pufferspeicher dienen dazu, überschüssig erzeugte Wärme zu Speichern und wenn Bedarf besteht, diese wieder an das Heizungssystem zurückzugeben. Im Grunde genommen wird hierbei die Erzeugung der Wärme vom tatsächlichen Verbrauch entkoppelt. Vorteilhaft ist hierbei, dass demnach auch noch andere regenerative Energiequellen wie Biomasse, Solarthermie oder Photovoltaik zusätzlich angeschlossen werden können.
Die Funktionen des Pufferspeichers einer Wärmepumpe
Ein Pufferspeicher eines Heizsystems wie zum Beispiel einer Wärmepumpe hat die Aufgabe gerade nicht benötigte Wärme zwischenzulagern und sicher zu speichern. Er dient der Funktion eines Depots und puffert die Wärme zeitversetzt nach Bedarf.
Die gespeicherte Wärme kann so nach Bedarf genutzt werden. Optisch gesehen handelt es sich hierbei um ein Speichergerät in Form eines Stahlbehälters, der mit Heizungswasser befüllt und mit Isolierung bzw. Dämmung umgeben ist. Modellabhängig kann der Speicher dann noch etliche hydraulische Anschlussmöglichkeiten enthalten, um noch weitere Energiequellen wie die Versorgung einer Frischwasserstationen oder einer Solaranlage anschließen zu integrieren.
In der Regel wird der Pufferspeicher zwischen dem Heizsystem (Fußbodenheizung oder Heizkörper) und dem Wärmeerzeuger (Sole-Wasser Luft-Wasser, Wasser-Wasser-Wärmepumpe etc.) installiert. Zu Beginn wird hier dann das Heizwasser im Vorlauf erwärmt und dann in den Speicherbehälter geleitet. Für diesen Vorgang wird ein Wärmetauscher eingesetzt. Im Inneren des Speichers wird somit das Wasser auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, somit wird die thermische Energie im Inneren zwischengelagert. Soll dann geheizt werden, da Bedarf besteht, kann das im Pufferspeicher erwärmte Wasser im Vorlauf des Verteilersystems genutzt werden. Die gespeicherte Wärme kann somit an die Heizkörper weitergeleitet werden.
Ist dieser Vorgang abgeschlossen, kann der abgekühlte Rücklauf wieder in den Speicher zurückfließen und alles kann von vorne beginnen.
Gute Gründe, um einen Pufferspeicher einzusetzen
Um eine Wärmepumpe zu bedienen, ist ein Pufferspeicher nicht zwingend nötig. Allerdings kann durch den Einsatz in bestimmten Situationen eine Effizienzsteigerung der Anlage erreicht werden.
Ein großer Vorteil ist hier, dass sich somit eine Luftwärmepumpe durch die Speicherung und die Trennung von Wärmeverteilung und Wärmeerzeugung besser takten lässt. Die Intervalle des Einschaltens und Ausschaltens können dadurch optimiert werden. Ebenso werden die Belastungen verringert und das System kann durch das Minimieren des Verschleißes länger wartungsfrei arbeiten.
Außerdem ist es möglich, unkompliziert weitere Wärmeerzeuger wie zum Beispiel eine Solaranlage in den Speicher zu integrieren, wenn diese nicht direkt mit der Wärmepumpe oder dem Heizkreislauf gekoppelt werden soll. Ein wichtiger Punkt ist auch, dass durch den Pufferspeicher gewisse Sperrzeiten des Wärmepumpenstromtarifes überbrückt werden kann.
Die Vorteile eines Pufferspeichers:
- Energie kann dauerhaft und preiswert gespeichert werden
- Es ist möglich, erneuerbare Energie einzubinden
- Laufzeit der Wärmepumpe kann verlängert werden
- Steigerung der Effizienz
- Überbrückung von Sperrzeiten bei Wärmepumpenstrom
- Speichermedium wartungsfrei und langlebig
- Bei Eisbildung Aktivierung einer Abtaufunktion
Welche Arten von Pufferspeichern gibt es?
Es gibt viele verschiedene Varianten von Pufferspeichern. Im Übrigen speichert der Pufferspeicher ausschließlich Heizwasser, der Warmwasserspeicher speichert Brauchwasser, also Trinkwasser für Wärmepumpen.
Der konventionelle Wärmespeicher
Eine sehr einfache Art der Wärmespeicherung. Sie besteht nur aus den nötigsten Anschlussmöglichkeiten für das Heizsystem und einem Behälter, der gedämmt ist. Durch die Vermischung des Speicherinhaltes kann sich eine mittlere Temperatur einpendeln. Besteht die Möglichkeit, eine weitere Wärmequelle zeitgleich anzuschließen wie zum Beispiel zusätzliche Solarkollektoren, nennt man dies einen bivalenten Speicher.
Der Schichtladespeicher
Hierbei kann unterschiedlich warmes Wasser in verschiedenen Zonen gelagert werden. Warmes Wasser ist hierbei ganz oben und kaltes Wasser ganz unten. Durch diese Schichtmöglichkeit kann ein höherer Komfort für den Benutzer bei Frischwasserstationen erreicht werden. Da eine Vermischung von Temperaturen hier vermieden wird, können auch die Betriebskosten gesenkt werden. Der Wärmeerzeuger kann hierdurch viel sensibler mit den Temperaturen arbeiten.
Der Hybrid-Speicher
Diese Speichermöglichkeit besteht aus einem Schichtladespeicher und einem Pufferspeicher, welcher gleichzeitig mit einem Stromspeicher arbeiten kann.
Zusätzlich zu der Speicherung von Warmwasser kann auch selbst hergestellter Strom wie zum Beispiel durch eine Photovoltaik durch diesen in eine Batterie gespeichert werden. Ist die Batterie vollständig geladen, kann der zusätzliche Strom an eine Heizpatrone geleitet werden und somit auch noch das Wasser erwärmen. Diese Kombination ist allerdings wenig üblich.
Der integrierte Pufferspeicher
Dieses Modul ist bereits in der Wärmepumpe integriert, ist platzsparend und kann dadurch schnell installiert werden.
Die Kosten auf einem Blick
Was ein Pufferspeicher für eine Wärmepumpe kostet, ist abhängig vom Speichervolumen und dem technischen Aufbau. Bei dem Einsatz eines Pufferspeichers erhöhen sich die Kosten für das Wärmepumpensystem um rund 5-15 Prozent. Ein normaler 200 Liter Wärmespeicher kostet im Schnitt ca. 900 Euro hat er ein Fassungsvermögen von 500 Litern kann hier mit etwa 1.700 Euro gerechnet werden.
Bei einer multivalenten Speichermöglichkeit, die auch über einen Solaranlagenanschluss verfügt, fangen die Preise bei 2.500 Euro an. Im gleichen Preisniveau befinden sich auch die Schichtladespeicher. Bei einem Fassungsvermögen von 500 – 1000 Litern kommen hier Kosten von 2.000 – 2.500 Euro zusammen.
Richtig teuer wird es bei Kombispeichern, die dank ihrer aufwendigen Technik Heizwasser und Trinkwasser erwärmen können. Bei einem Fassungsvermögen von 1.000 Litern kommen hier Kosten von ungefähr 3.000 Euro zustande. Beachtet werden sollte hierbei, dass durch die Heizungsoptimierung die Kosten dank einer staatlichen Förderung um bis zu 30 Prozent gesenkt werden kann.
Einen Pufferspeicher richtig anschließen
Benötigt wird ein Pufferspeicher und ein Föhn. Der Platz, wo der Pufferspeicher installiert werden soll, muss eben sein und belastbar sein, da der Pufferspeicher sehr schwer sein kann. Aufgrund des Gewichts sollten Sie mindestens zu zweit sein, um ihn zu installieren und sorgfältig an den Platz stellen zu können.
Hat der Speicher mehr als 1200 Liter Fassungsvermögen, sind zusätzlich zwei Isolierungen enthalten. Zu Beginn muss hier die Bodenisolierung platziert werden, wo dann der Pufferspeicher abgestellt werden kann. Die zweite Isolierung wird dann an die vorhandene Rosette befestigt.
Anschließend kann mit dem Föhn die Isolierung erwärmt werden, um sie dann um den Speicher legen zu können. Dank des Reißverschlusses kann diese dann gut verschlossen werden. Ist dies erledigt, kann der Deckel und die Kunststoffabdeckung oben drauf montiert werden.
An den Heizungskreislauf anschließen
Die oberen beiden Muffen sowie die in der Mitte und unten werden mit der Heizungsanlage verbunden, die Entlüftung ebenfalls. Anschließend kann der Reißverschluss geöffnet und die Temperatursensoren in die Fühlerklemmleiste eingesetzt werden.
An der Stelle, wo die Isolierung perforiert ist, kann dann ein Stück herausgeschnitten werden, um das Thermometer hineinstecken zu können. Das Fühlerelement muss in der Fühlerklemmleiste positioniert werden.
Der Reißverschluss kann nun wieder verschlossen werden. Die Reißverschlüsse und Anschlüsse sollten nochmals auf Ihre Dichtheit überprüft werden. Nun können der Pufferspeicher und der hydraulische Kreislauf befüllt werden. Wichtig ist hierbei, dass die Luft über die Entlüftungseinrichtungen entweichen kann.
Nun können die Anschlüsse nochmals überprüft werden und somit ist der Pufferspeicher betriebsbereit.
Gibt es hierbei spürbare Auswirkungen auf den Stromverbrauch und können Sperrzeiten überbrückt werden?
Während einer Sperrzeit kann das Energieversorgungsunternehmen (EVU) die Heizung für einen gewissen Zeitraum vollständig vom Stromnetzwerk trennen. In solch einem Fall soll durch den Versorger das Stromnetz entlastet werden. Besitzer eines Hauses erhalten hierfür dann meist einen günstigeren Stromtarif. Die Sperrzeiten sollten bei der Planung einer Wärmepumpe berücksichtigt werden.
Solch eine Sperre ist nicht schädlich für die Wärmepumpe. Im Normalfall laufen die Regelungen der Anlage normal weiter und es wird nur der Verdichter und weitere Teile zur Wärmeerzeugung von der Versorgung getrennt.
Durch die Sperrzeit der Wärmepumpe muss mit einer höher erforderlichen Leistung gerechnet werden. Ohne Sperrzeit könnte die Wärmepumpe durchgehend Strom beziehen, bei Geräten mit Stromunterbrechung wird diese mehrmals täglich abgeschaltet. Während dieses Zeitraumes bezieht das Haus die Energie aus einer Speicherquelle, um die Versorgungslücke zu überbrücken. Wird anschließend der Strom durch den Versorger wieder eingeschaltet, muss sich der Speicher wieder regenerieren. Um dies zu schaffen, wird ein erhöhter Leistungsumsatz benötigt. Wird durch den Energieversorger dreimal am Tag der Strom unterbrochen, muss die Heizung im Schnitt bis zu 33 Prozent mehr leisten, als eigentlich zur Deckung der Heizlast benötigt wird.
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