Themen im Überblick
Was ist ein Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher nimmt überschüssige Wärme auf und gibt sie bei Bedarf wieder an das Heizsystem ab. Er gleicht Unterschiede zwischen Wärmeerzeugung und Wärmebedarf aus.
- Mit Heizungswasser gefüllter Speicher für Wärme
- Kann häufiges Ein- und Ausschalten des Wärmeerzeugers reduzieren
- Speichert Wärme und stellt sie zeitversetzt zur Verfügung
So funktioniert ein Pufferspeicher
Ein Pufferspeicher ist mit Heizungswasser gefüllt. Er nimmt Wärme aus einem oder mehreren Wärmeerzeugern auf und stellt sie den Heizkreisen bei Bedarf zur Verfügung.
Wärme bevorraten
Ein Pufferspeicher wird in das Heizsystem eingebunden. Er gleicht Unterschiede zwischen der erzeugten und der benötigten Wärmemenge aus. Erzeugt die Heizung mehr Wärme, als gerade benötigt wird, nimmt der Speicher den Überschuss auf. Sinkt die Wärmeerzeugung oder steigt der Bedarf, gibt er die gespeicherte Wärme wieder ab.
Eine gute Dämmung verringert dabei die Wärmeverluste. Ganz vermeiden lassen sie sich jedoch nicht. Wie lange der Speicher die Wärme halten kann, hängt unter anderem von seiner Dämmung, seiner Größe und der Temperatur des gespeicherten Wassers ab.
Je nach Anlagenkonzept wird die Wärme direkt in den Speicher geleitet oder über einen Wärmetauscher übertragen. Auch die Entnahme kann direkt oder über einen Wärmetauscher erfolgen.
Pufferspeicher in Kombination mit erneuerbaren Energien
Ein Pufferspeicher kann Wärme aus verschiedenen Heizsystemen aufnehmen und zeitversetzt bereitstellen. Das ist besonders hilfreich, wenn ein Wärmeerzeuger nicht jederzeit genau die benötigte Wärmemenge liefert. So lässt sich beispielsweise die Wärme aus einer Solarthermieanlage oder einer Holz- beziehungsweise Pelletheizung bevorraten.
Pufferspeicher lassen sich unter anderem mit Solarthermieanlagen, Wärmepumpen und Pelletheizungen kombinieren. Auch bei Gas- und Ölheizungen können sie zum Einsatz kommen. Ob ein Pufferspeicher sinnvoll ist und wie groß er sein sollte, hängt von der Heizungsanlage und dem Wärmebedarf des Gebäudes ab.
Das Haus als System
Sie können Ihr Haus als eigenes Energiesystem gestalten: Gut aufeinander abgestimmte Komponenten können die Energieeffizienz verbessern und den Wohnkomfort erhöhen. Der Markt bietet zahlreiche technische Möglichkeiten.
Was macht ein Pufferspeicher im Heizsystem?
Pufferspeicher gleichen Unterschiede zwischen der erzeugten und der benötigten Wärme aus. Sie nehmen überschüssige Wärme auf und geben sie bei Bedarf wieder an das Heizsystem ab.
Der Pufferspeicher wird in das Heizsystem zwischen dem Wärmeerzeuger – beispielsweise einer Wärmepumpe oder einem Heizkessel – und den Wärmeverbrauchern – etwa einer Fußbodenheizung oder Heizkörpern – eingebunden. Das vom Wärmeerzeuger erhitzte Heizungswasser gelangt zunächst in den Pufferspeicher. Es bildet den sogenannten Vorlauf. Der Speicher nimmt die Wärme auf und stellt sie bei Bedarf für die Heizflächen bereit. Je nach Anlagenkonzept kann der Pufferspeicher auch parallel zum Heizkreis eingebunden sein.
Wasser hat bei unterschiedlichen Temperaturen eine unterschiedliche Dichte. Warmes Wasser ist leichter als kaltes und steigt deshalb im Pufferspeicher nach oben. Kühleres Wasser sammelt sich im unteren Bereich. So entsteht eine Temperaturschichtung, bei der das wärmste Wasser oben und das kühlere Wasser unten liegt.
Bei Wärmebedarf gelangt das warme Heizungswasser aus dem oberen Speicherbereich zu den Heizkörpern oder Heizflächen. Das abgekühlte Rücklaufwasser fließt anschließend je nach Anlagenkonzept in den unteren Speicherbereich oder zurück zum Wärmeerzeuger. Dort wird es bei Bedarf erneut erwärmt.
Wenn Sie mit dem Pufferspeicher nicht nur Heizungswasser speichern, sondern auch Trinkwasser erwärmen möchten, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dazu zählen ein Frischwassermodul, ein innenliegender Warmwasserspeicher oder ein Trinkwasser-Wellrohr. Bei einem Frischwassermodul wird das Trinkwasser im Durchfluss über einen Wärmetauscher erwärmt. Heizungswasser und Trinkwasser bleiben dabei getrennt.
Vor- und Nachteile des Pufferspeichers
Mit einem Pufferspeicher können Sie Wärme für einen späteren Zeitpunkt bevorraten. Das macht Ihre Heizungsanlage flexibler. Allerdings benötigen die Geräte Platz und verursachen Wärmeverluste.
So profitieren Sie vom Pufferspeicher
Ein Pufferspeicher kann den Betrieb Ihrer Heizungsanlage verbessern. Bei bestimmten Heizkesseln und Wärmepumpen nimmt er überschüssige Wärme auf und gibt sie später wieder ab. Dadurch kann sich die Zahl der Ein- und Ausschaltvorgänge verringern. Das entlastet den Wärmeerzeuger und kann seine Betriebsbedingungen verbessern.
Außerdem erleichtert ein Pufferspeicher die Kombination verschiedener Wärmeerzeuger. So lässt sich beispielsweise eine Solarthermieanlage einbinden, die Wärme in den Speicher einspeist. Auch eine Wärmepumpe kann den Speicher mit Wärme versorgen. Eine Photovoltaikanlage erzeugt dagegen Strom. Dieser kann eine Wärmepumpe antreiben, die wiederum Wärme für den Pufferspeicher bereitstellt. Ob und wie gut die verschiedenen Systeme zusammenspielen, hängt von der technischen Auslegung und Regelung ab.
Das sollten Sie beim Pufferspeicher bedenken
Ein Pufferspeicher kann den Betrieb Ihrer Heizungsanlage verbessern. Bei bestimmten Heizkesseln und Wärmepumpen nimmt er überschüssige Wärme auf und gibt sie später wieder ab. Dadurch kann sich die Zahl der Ein- und Ausschaltvorgänge verringern. Das entlastet den Wärmeerzeuger und kann seine Betriebsbedingungen verbessern.
Außerdem erleichtert ein Pufferspeicher die Kombination verschiedener Wärmeerzeuger. So lässt sich beispielsweise eine Solarthermieanlage einbinden, die Wärme in den Speicher einspeist. Auch eine Wärmepumpe kann den Speicher mit Wärme versorgen. Eine Photovoltaikanlage erzeugt dagegen Strom. Dieser kann eine Wärmepumpe antreiben, die wiederum Wärme für den Pufferspeicher bereitstellt. Ob und wie gut die verschiedenen Systeme zusammenspielen, hängt von der technischen Auslegung und Regelung ab.
Energiesystem planen
Wenn Sie Ihr Haus als Energiesystem betrachten, können Sie Haustechnik und Energieversorgung aufeinander abstimmen. So lässt sich besser einschätzen, welche Maßnahmen für Ihr Gebäude sinnvoll sind.
Welche Heizung braucht einen Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher ist immer dann sinnvoll, wenn Wärmeerzeugung und Wärmebedarf zeitlich auseinanderliegen.
Bei Wärmepumpen und Pelletheizungen hängt der Bedarf an einem Pufferspeicher von der technischen Auslegung ab. Er kann überschüssige Wärme aufnehmen und die Laufzeiten des Wärmeerzeugers verbessern.
Bei einer Wärmepumpe kann ein Pufferspeicher beispielsweise dazu dienen, häufiges Ein- und Ausschalten zu vermeiden oder zeitweise Leistungsbegrenzungen des Strombezugs zu überbrücken. Bei bestimmten Stromtarifen kann er außerdem helfen, Wärme in Zeiten mit günstigeren Strompreisen bereitzustellen.
Bei Pelletheizungen kann ein Pufferspeicher die Zahl der Starts und Stopps verringern. Das ist vor allem dann sinnvoll, wenn der Wärmebedarf des Gebäudes unter der niedrigsten regelbaren Leistung des Kessels liegt. Ein zusätzlicher Speicher ist jedoch nicht bei jedem Pelletkessel erforderlich.
Solarthermieanlagen benötigen einen geeigneten Wärmespeicher, damit die gewonnene Wärme auch dann genutzt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint. Dafür kann ein Pufferspeicher oder ein entsprechend ausgelegter Kombi- beziehungsweise Warmwasserspeicher eingesetzt werden.
Bei handbeschickten Scheitholzkesseln ist ein ausreichend dimensionierter Pufferspeicher in der Regel erforderlich. Da sich die Verbrennung nach dem Auflegen des Holzes nicht kurzfristig stoppen lässt, muss die überschüssige Wärme aufgenommen werden können. So steht sie später für die Heizung oder – bei entsprechender Anlagenauslegung – für die Warmwasserbereitung zur Verfügung.
Bei einer Hybridheizung arbeiten mehrere Wärmeerzeuger zusammen, beispielsweise ein Öl – oder Gas-Brennwertkessel und eine Wärmepumpe oder eine Solarthermieanlage. Ein Pufferspeicher kann dabei als gemeinsamer Wärmespeicher dienen und die verschiedenen Wärmeerzeuger miteinander verbinden.
Die Regelung steuert, welcher Wärmeerzeuger wann Wärme liefert. Dabei können beispielsweise die verfügbare Wärme aus erneuerbaren Energiequellen, die Außentemperatur und der Wärmebedarf berücksichtigt werden. Der Öl- oder Gas-Brennwertkessel schaltet sich je nach Anlagenkonzept ergänzend zu oder übernimmt die Wärmeversorgung, wenn die anderen Wärmeerzeuger den Bedarf nicht decken.
Pufferspeicher, Kombispeicher und Co.: Welche Speicherarten gibt es?
Die verschiedenen Wärmespeicher ähneln sich im Grundaufbau. Sie unterscheiden sich vor allem darin, welche Aufgabe sie übernehmen und wie sie in das Heizsystem eingebunden sind.
Ein Kombispeicher verbindet die Funktionen eines Pufferspeichers mit der Trinkwassererwärmung. Er kann sowohl die Heizung als auch die Warmwasserversorgung unterstützen und beispielsweise Wärme aus einer Solarthermieanlage aufnehmen.
Das Trinkwasser wird dabei auf unterschiedliche Weise erwärmt: Entweder befindet sich ein separater Trinkwasserspeicher im Inneren des Kombispeichers oder das Trinkwasser fließt durch einen Wärmetauscher und wird dabei erwärmt. Heizungswasser und Trinkwasser bleiben in beiden Fällen voneinander getrennt.
Ein Schichtpufferspeicher hält das Wasser entsprechend seiner Temperatur in verschiedenen Schichten. Warmes Wasser sammelt sich im oberen Bereich, kühleres Wasser im unteren. Eine besondere Konstruktion im Speicher hilft dabei, diese Temperaturschichtung möglichst lange zu erhalten.
Dadurch steht warmes Wasser im oberen Speicherbereich zur Verfügung, auch wenn der untere Teil noch kühler ist. Schichtpufferspeicher eignen sich besonders, wenn verschiedene Heizkreise unterschiedliche Vorlauftemperaturen benötigen oder mehrere Wärmeerzeuger eingebunden sind.
Ein Solarpufferspeicher nimmt die Wärme einer Solarthermieanlage auf. Dafür fließt die erwärmte Solarflüssigkeit durch einen Wärmetauscher im Speicher. Dieser überträgt die Wärme auf das Heizungswasser. Der Wärmetauscher befindet sich häufig im unteren Speicherbereich, damit die Solarthermieanlage auch kühleres Wasser erwärmen kann.
Je nach Sonneneinstrahlung und Wärmebedarf erwärmt sich der Speicher unterschiedlich stark. Die Temperaturschichtung sorgt dafür, dass warmes Wasser im oberen Bereich für die Heizung oder Warmwasserbereitung zur Verfügung stehen kann. Häufig wird ein Solarpufferspeicher mit einem Hygienespeicher kombiniert.
in Hygienespeicher kann mit einer Frischwasserstation ausgestattet werden. Diese erwärmt das Trinkwasser erst dann, wenn es benötigt wird. Dazu strömt warmes Heizungswasser aus dem oberen Bereich des Pufferspeichers durch einen Plattenwärmetauscher. Dort überträgt es seine Wärme auf das kalte Trinkwasser. Das abgekühlte Heizungswasser fließt anschließend in den unteren Speicherbereich zurück.
Das Trinkwasser wird im Durchfluss erwärmt und nicht in einem großen Vorrat gespeichert. Dadurch verringert sich die Menge an gespeichertem Trinkwarmwasser. Das kann das Risiko einer Legionellenvermehrung reduzieren, schließt sie aber nicht grundsätzlich aus. Auch bei dieser Bauart muss die Trinkwasserinstallation fachgerecht geplant und betrieben werden.
Ein Hygienespeicher kann die Heizungswärme auch über ein innenliegendes Edelstahl-Wellrohr auf das Trinkwasser übertragen. Das Heizungswasser befindet sich im Speicher. Das kalte Trinkwasser fließt dagegen durch das Wellrohr und wird dabei durch das umgebende Heizungswasser erwärmt.
Das Trinkwasser wird somit erst beim Zapfen im Durchfluss erwärmt. Heizungswasser und Trinkwasser bleiben durch das Edelstahl-Wellrohr voneinander getrennt. Wie bei einer Frischwasserstation wird dadurch nur eine geringe Menge Trinkwasser bevorratet.
Wie groß muss ein Pufferspeicher sein?
Die Dimensionierung Ihres Pufferspeichers hängt von unterschiedlichen Faktoren ab und sollte von einem Fachbetrieb übernommen werden.
Systemkomponenten im Überblick
Finden Sie heraus, welche Möglichkeiten es gibt, den Energiebedarf Ihres Gebäudes zu verringern und die Gebäude- und Anlagentechnik zu verbessern. Welche Maßnahmen sinnvoll sind, hängt vom Zustand Ihres Hauses und Ihren individuellen Anforderungen ab.
Pufferspeicher: drei wichtige Tipps vor dem Kauf
Unabhängig von Speicherart und Volumen gibt es weitere Punkte, die Sie beim Kauf eines Pufferspeichers beachten sollten.
Häufige Fragen
Ein Pufferspeicher kann den Betrieb einer Heizungsanlage verbessern. Er nimmt überschüssige Wärme auf und stellt sie später wieder bereit. So kann er beispielsweise häufiges Ein- und Ausschalten des Wärmeerzeugers verringern. Ob sich ein Pufferspeicher lohnt, hängt jedoch von der Heizungsanlage und ihrer technischen Auslegung ab. Denn der Speicher benötigt Platz und gibt trotz guter Dämmung Wärme an die Umgebung ab.
Ein Pufferspeicher speichert Heizungswasser. Er nimmt Wärme vom Wärmeerzeuger auf und gibt sie bei Bedarf an das Heizsystem ab. Ein Warmwasserspeicher bevorratet dagegen Trinkwasser, das zum Duschen, Baden oder Waschen genutzt wird. Dieses wird meist über einen Wärmetauscher durch den Wärmeerzeuger erhitzt. Bei einem Kombispeicher sind beide Funktionen in einem Gerät vereint. Heizungswasser und Trinkwasser bleiben dabei voneinander getrennt.
Es gibt verschiedene Speicherarten, die sich in ihrem Aufbau und ihrer Funktion unterscheiden. Ein Schichtpufferspeicher hält das Wasser möglichst lange in unterschiedlich warmen Schichten. Ein Solarspeicher nimmt Wärme aus einer Solarthermieanlage auf. Ein Kombispeicher verbindet die Wärmespeicherung für die Heizung mit der Trinkwassererwärmung. Ein Hygienespeicher erwärmt Trinkwasser im Durchfluss, beispielsweise über einen Wärmetauscher oder ein Edelstahl-Wellrohr.
Wie lange ein Pufferspeicher die Wärme hält, hängt vor allem von seiner Dämmung, der gespeicherten Temperatur und dem Wärmebedarf ab. Auch ein gut gedämmter Speicher gibt mit der Zeit Wärme an seine Umgebung ab. Er kann überschüssige Wärme beispielsweise tagsüber aufnehmen und am Abend wieder abgeben. Ob die gespeicherte Wärme bis zum nächsten Tag ausreicht, hängt von der Größe des Speichers und dem Wärmebedarf ab.
Ein Pufferspeicher kann viele Jahrzehnte halten. Eine Lebensdauer von bis zu 40 Jahren ist bei geeigneten Betriebsbedingungen möglich, lässt sich aber nicht pauschal zusichern. Kontrollieren Sie den Speicher regelmäßig auf sichtbare Schäden, Feuchtigkeit und undichte Anschlüsse. Eine eigene regelmäßige Wartung ist bei vielen Pufferspeichern nicht erforderlich. Lassen Sie den Zustand des Speichers und seiner Anschlüsse dennoch im Rahmen der Heizungsprüfung mit kontrollieren.
Bildnachweise: © VdZ, iStock / onurdongel
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