Pufferspeicher
Ein Pufferspeicher ist ein universeller Wärmespeicher für Heizungen. Der große Speicher arbeitet als Bindeglied zwischen der Zentralheizung eines Gebäudes und den Heizkörpern im Haus. Der Puffer ist mit Wasser gefüllt und speichert produzierte Wärme. Damit gleicht er die Differenz zwischen der erzeugten und der verbrauchten Energie effizient aus. So entkoppelt der Speicher den Wärmeerzeuger zeitlich vom Verbrauch, hält Wärme für die Heizung und Warmwasserbereitung vor und federt Leistungs- und Lastspitzen ab.
Inhaltsverzeichnis
Pufferspeicher
Welche Heizungen werden mit einem Pufferspeicher ausgestattet?
Wie funktioniert ein Pufferspeicher?
Energiebedarf eines Pufferspeichers
Wie entsteht Wärmeverlust?
Unterschied zwischen Primärenergie und Endenergie
Stellschrauben für niedrige Primärenergie
Förderung
Tipps für nachhaltiges Heizen
Welche Heizungen werden mit einem Pufferspeicher ausgestattet?
Ganz gleich ob Öl-, Gas- oder Solar-Heizung: Dieser Effekt ist sowohl von Vorteil für das Betriebsverhalten als auch für die Haltbarkeit der Heizungsanlage und erbringt den besten Wirkungsgrad. Unterschiedliche Pufferspeicher kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn erneuerbare Energien zum Heizen genutzt werden. Wärmepumpen und Holz-Heizkessel würden ohne den Warmwasserspeicher nicht funktionieren. Zudem verhindert der Speicher, dass Wärmepumpen und Holz-Heizkessel bei wenig Bedarf ständig anspringen müssen, wodurch sich die Lebensdauer der Geräte verlängert. Der klassische Pufferspeicher ist generell für Heizung und Warmwasser ausgelegt und nimmt zusätzlich die Energie einer Solarthermieanlage oder eines Kaminofens zur Heizungsunterstützung auf. Ein Solar-Pufferspeicher ist meist mit einem Wärmetauscher ausgestattet.
Wie funktioniert ein Pufferspeicher?
Der Speicher besitzt einen großen, isolierten Behälter für das Wasser. Das Wasser wird im Warmwasserspeicher per Heizstab elektrisch erhitzt und die Wärme in Form von Wasser anschließend in die Heizkörper gespeist. Abgekühltes Heizungswasser strömt zurück in den Speicher, um dort erneut erwärmt zu werden.
Ein einfacher Pufferspeicher ist aus Stahlblech. Im Gegensatz zum Warmwasserspeicher für die Trinkwassererwärmung enthält der Speicher Heizwasser. Der Unterschied: Während Trinkwasser immer auch Sauerstoff enthält, befindet sich das Warmwasser im Heizsystem in einem geschlossenen Kreislauf, in den Sauerstoff nicht eindringen kann.
Ein normaler Pufferspeicher funktioniert zudem wie eine hydraulische Weiche, beziehungsweise kann als solche eingesetzt werden. Hydraulische Weichen dienen zur hydraulischen Entkopplung von Heizkreisläufen, etwa bei Wärmeerzeugern mit integrierten Umwälzpumpen in Heizanlagen mit mehreren Verbraucherkreisen. Sogenannte Multivalente Speicher hingegen kombinieren nicht nur die Heizungswasser- und Warmwasserbereitstellung (also auch warmes Trinkwasser), sondern sie können auch mit der Wärme von mehreren Wärmeerzeugern beladen werden.
Energiebedarf eines Pufferspeichers
Wie nachhaltig und effizient funktioniert ein Pufferspeicher? Da für das elektrische Erhitzen im Speicher ein Heizstab benötigt wird, ist der Bedarf an Energie hoch. Was bedeutet das für die Energiebilanz? Von Gesetzgeber-Seite werden Höchstgrenzen für den Primärenergiebedarf einer Heizungsanlage vorgegeben. Hinsichtlich Effizienz müssen Verbrauchende wissen, dass Primärenergiebedarf und Endenergie nicht dasselbe bedeuten und nicht dem Energieverbrauch entsprechen, der auf dem Zähler abzulesen ist.
Wie entsteht Wärmeverlust?
In einer Heizung entsteht auch bei normaler Funktion ein kontinuierlicher Wärmeverlust, unabhängig vom energetischen Zustand des Hauses. Dieser ergibt sich beim Heizen mit heißem Wasser aus dem Temperaturunterschied zwischen dem Speicher und der Umgebung. Wenn Wärmebrücken vermieden werden, lässt sich dieser Effekt jedoch eindämmen. Elektro- oder Gasboiler sind in ihrer Funktion Puffer, da die Wärmeerzeugung direkt integriert ist. Das Gegenteil einer Heizung mit Wärmepuffer ist der Durchlauferhitzer: Dieser Wärmeerzeuger produziert die benötigte Wärme in „Echtzeit“, wenn der Verbrauch ansteht.
Unterschied zwischen Primärenergie und Endenergie?
Unter Primärenergie versteht man die gesamte Energie, die notwendig ist, um den Endenergiebedarf des Hauses zu decken. Dazu gehört der Endenergiebedarf für Heizung, Warmwasseraufbereitung, Kühlung und Lüftung. Damit diese Endenergie aber überhaupt verfügbar ist, sind viele vorgelagerte Prozesse notwendig. Für jedes Kilowatt Heizleistung müssen fossile Energieträger wie Erdöl, Erdgas oder Kohle zunächst aufwändig gewonnen und oft umgewandelt werden. Hinzu kommt Speicherung und Transport. Diese Prozesskette verbraucht Energie. Ungenutzte Energie geht dabei verloren, noch bevor sie im Haushalt ankommt. Das erklärt, warum die zur Deckung des Endenergiebedarfs von Gebäuden benötigte Primärenergie oft viel größer ist als der eigentliche Endenergiebedarf.
Stellschrauben für niedrige Primärenergie
Die Diskrepanz zwischen Primärenergie und Endenergie in einem Pufferspeicher ist auch abhängig von der Energiequelle. Für den Primärenergiebedarf macht es einen großen Unterschied, ob eine Heizung mit Strom aus einem Kraftwerk, mit Erdgas, erneuerbaren Energien wie zum Beispiel mit einer Solartherme oder einem Holz-Heizkessel betrieben wird. In Stromkraftwerken geht sehr viel Primärenergie verloren. Auch bei der Erdgasgewinnung und -bereitstellung ist der Schwund relativ hoch. Gewinnt man die Wärme für den Wärmespeicher hingegen über eine Solaranlage bzw. warmes Wasser durch eine Solarthermie-Anlage, spielt das Thema Primärenergieverluste praktisch keine Rolle. Optimal, wenn der Strom für das System aus einer hauseigenen Photovoltaik-Anlage stammt, denn dann ist die Differenz minimal. Für Hausbesitzende kommt bei der Verwendung eines Balkonkraftwerkes die Einspeisevergütung durch überschüssige Energie als positiver Anreiz hinzu.
Förderung
Die Anschaffung und Installation eines Pufferspeichers zählen dabei zu den Kosten, die von einer BAFA-Förderung getragen werden, neben Anschaffungskosten für geförderte Wärmeerzeuger und dem Anschluss an ein Wärmenetz.
Tipps für nachhaltiges Heizen
Stromverbrauch ist nicht gleich Stromverbrauch. Wenn sich Hausbesitzer für eine wirklich nachhaltige, energiearme und CO2-freie Stromproduktion für die Heizungsanlage interessieren, ist die Kombination von Pufferspeicher mit einer eigenen PV-Anlage oder einem Holz-Heizsystem der nächste Schritt. Auch wenn gerade in der Heizperiode der Beitrag einer Photovoltaik-Anlage zum Stromverbrauch der Heizung gering ist, verbessert sich in der warmen Jahreszeit die Energiebilanz. Auch der Beitrag eines Holz-Heizkessels sorgt wegen der eigenen thermischen Energie für einen niedrigen Energiebedarf. Dieser macht sich im Betrieb der Heizung bzw. des Pufferspeichers bemerkbar, zudem gilt Holz in der Verbrennung als CO2-neutral. In Verbindung mit einer Heizung mit Pufferspeicher auf Basis von erneuerbaren Energiequellen wird aktiv viel Energie und CO2 eingespart.
