Pufferspeicher steigert die Effizienz der Heizung

Nicht alle Heizsysteme können ihre Leistung optimal an den Bedarf im Haus anpassen. Sie liefern in der Übergangszeit oft zu viel Energie und schalten sich dadurch häufig ein und aus. Der sogenannte Taktbetrieb mindert die Effizienz und sorgt für höhere Heizkosten sowie mehr Verschleiß. Pufferspeicher gleichen diese Nachteile aus. Denn sie bevorraten überschüssige Energie und stellen sie der Heizungsanlage bei Bedarf wieder zur Verfügung. Aber was ist ein Pufferspeicher, wie funktioniert er und welche Arten gibt es?

Pufferspeicher: Aufbau und Funktion einfach erklärt 

Der Pufferspeicher ist ein großer Behälter mit Isolierung. Er beinhaltet Heizungswasser und ist mit mindestens einem Wärmeerzeuger verbunden. Anders als bei einem mit Trinkwasser befüllten Warmwasserspeicher fließt das Heizungswasser hier in der Regel direkt durch den Speicher. Mit Ausnahme des Solar-Pufferspeichers ist hier zum Be- oder Entladen also kein zusätzlicher Wärmetauscher nötig.

Aufgabe und Funktionsweise der Wärmespeicher 

Heizungspufferspeicher haben die Aufgabe, thermische Energie der Wärmeerzeuger aufzunehmen, wenn das Haus diese gerade nicht benötigt. Sie bevorraten die Wärme und geben sie dann zeitversetzt wieder ab. Geht es bei einem Pufferspeicher um die Funktion, unterscheiden Experten den Be- und Entladevorgang. Bei der Beladung fließt heißes Heizungswasser von einem Kessel in den Behälter, wodurch dessen Temperatur steigt. Zeitgleich strömt kaltes Wasser über einen untenliegenden Anschluss zurück zum Wärmeerzeuger.

Ist im Haus Wärme nötig, zieht eine Heizungspumpe heißes Heizungswasser aus dem Wärmespeicher. Dieses strömt dann zu den Heizflächen, an denen es einen Teil der mitgeführten Energie abgibt. Anschließend strömt das nun kühlere Wasser über den Rücklauf zurück zum Pufferspeicher.

Übrigens: Wie mit einer hydraulischen Weiche ist auch durch den Pufferspeicher die Hydraulik in der Anlage optimal. Denn mit den großen Behältern arbeitet jeder Heizkreis unabhängig von anderen mit dem benötigten Heizwasserumsatz. 

Verschiedene Materialien zur Herstellung der Behälter 

Geht es um die Herstellung der Speicher, kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz. So gibt es Pufferspeicher aus Edelstahl für besonders hohe Anforderungen. Standard sind Behälter aus Stahlblech, die mit einer Emaille- oder Kunststoffschicht zum Schutz vor Korrosion ausgekleidet sind.

Pufferspeicher in liegender oder stehender Ausführung

Für eine hohe Effizienz der Speicherbehälter ist es wichtig, dass sich Wasser abhängig von seiner Temperatur in verschiedenen Höhen einlagern kann. So bleibt die Heizwassertemperatur am oberen Speicherende warm, während der Bereich am Boden schon kühl ist. Heizungsanlagen können die Speicherkapazität der Behälter voll ausnutzen und müssen weniger oft anspringen. Die Folge: Sie arbeiten effizienter und sparsamer.

Um die Temperaturschichtung zu ermöglichen, sind die Behälter in der Regel hoch und schmal. Alternativ gibt es aber auch Pufferspeicher in liegender Ausführung. Diese sind technisch gesehen ungünstiger, lassen sich in manchen Gebäuden aber besser integrieren. Vor allem dann, wenn Platz und Raumhöhe im Aufstellraum begrenzt sind.

Pufferspeicher und Heizung
© Viessmann

Verschiedene Arten der Pufferspeicher im Überblick 

Wer einen Pufferspeicher anschließen möchte, hat heute verschiedene Arten zur Auswahl. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick und zeigt, was diese voneinander unterscheidet.

Speicherart Beschreibung
Schichtladespeicher Der Schichtladespeicher ist eine Sonderform der Pufferspeicher. Er ist so konstruiert, dass sich eine besonders stabile Wärmeschichtung des Heizungswassers ausbildet. Während sich bei konventionellen Wärmespeichern durch die Heizwasserdurchmischung schnell eine niedrigere Mitteltemperatur ergibt, stellt der Schichtladespeicher der Anlage auch im fast entladenen Zustand noch heißes Wasser zur Verfügung. Denn er kühlt beim Entladen langsam von unten her aus, während das Wasser im oberen Bereich lange warm bleibt.
Pufferspeicher für Solar Ein Solar-Pufferspeicher ist meist mit einem Wärmetauscher ausgestattet. Dieser leitet die Solarflüssigkeit durch den Behälter und ermöglicht die Übertragung der Solarwärme auf das Heizungswasser. Beide Flüssigkeiten vermischen sich dabei nicht.
Multivalenter Speicher Wie ein Solar-Pufferspeicher ist auch ein multivalenter Speicher mit Anschlüssen für mehrere Wärmeerzeuger ausgestattet. Mit Ausnahme der Solarthermie lassen sich diese in der Regel ohne separaten Wärmeübertrager anbinden.
Kombispeicher Der Kombispeicher ist ein Speicher mit Brauchwasser-Einheit. Möglich ist dabei ein separater Trinkwasserspeicher im Puffer. Dieser wird vom umliegenden Heizwasser erwärmt und schützt beide Medien vor dem Vermischen. Alternativ kann ein Wärmespeicher mit Brauchwasser-Erwärmung auch mit einem zusätzlichen Wärmeübertrager ausgestattet sein.

Heizungspufferspeicher für verschiedene Heizsysteme 

Nicht jedes Heizsystem ist auf einen Pufferspeicher angewiesen. Denn einige können ihre Leistung ohne Einbußen in der Effizienz optimal an die Bedingungen im Haus anpassen.

Gas- und Ölheizungen benötigen keinen Wärmespeicher

Eine moderne Ölheizung oder Gasheizung ist mit einem regelbaren Brenner ausgestattet. Dieser leistet mehr, wenn der Wärmebedarf im Haus steigt. Ist die Anforderung geringer, können die Gas- oder Ölbrenner ihre Leistung reduzieren. Sie arbeiten gleitend und kommen nicht ins Takten - so nennen Experten das häufige Ein- und Ausschalten der Kessel.

Holzheizungen arbeiten mit Pufferspeicher effizienter

Ist ein Holzvergaserkessel einmal in Betrieb, brennt das eingelegte Holz komplett ab. Kann das Haus die abgegebene Wärme dabei nicht aufnehmen, steigt die Heizwassertemperatur sehr stark an und eine thermische Ablaufsicherung löst aus. Diese lässt kaltes Leitungswasser über einen Wärmeübertrager im Kessel strömen, um die überschüssige Energie abführen und Folgeschäden verhindern zu können. Nachteilig ist jedoch der hohe Wärmeverlust. Denn die Energie kommt dem Haus dann nicht mehr zugute. Anders ist das mit einem Pufferspeicher. Der Behälter nimmt die überschüssige Wärme auf und hält sie für später vor.

Anders als Scheitholzkessel können Pelletkessel ihre Leistung besser regeln. Sie arbeiten in niedrigeren Leistungsbereichen aber weniger effizient und stoßen mehr Schadstoffe aus. Pufferspeicher helfen auch hier, die Nachteile auszugleichen. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, eine Pelletheizung ohne Speicher zu betreiben.

Blockheizkraftwerke arbeiten mit Wärmespeicher wirtschaftlicher

Nötigt sind die Speicher auch bei einem Blockheizkraftwerk. Denn das muss lange laufen, um möglichst viel Strom zu erzeugen. Findet die Wärme im Haus allerdings keinen Abnehmer, schaltet sich das BHKW ab. Pufferspeicher nehmen die thermische Energie auf, sorgen für eine höhere Laufzeit und steigern somit die Erträge.

Wärmepumpen benötigen meist keinen Pufferspeicher

Wer eine Wärmepumpe installiert, kann in vielen Fällen auf den Speicherbehälter verzichten. So passen vor allem moderne Inverter-Wärmepumpen ihre Heizleistung effizient und zuverlässig an den schwankenden Wärmebedarf im Haus an. Verhängen Stromanbieter sogenannte Sperrzeiten, ist jedoch auch eine Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher auszustatten. Denn während der Sperrzeit trennt der Versorger die Verbindung zwischen Wärmeerzeuger und Stromnetz, sodass die Heizung für kurze Zeit ausfällt. Die im Speicher bevorratete Energie kann diese Zeiten überbrücken und das Haus lässt sich weiterhin beheizen. Ist das Gebäude mit einer Fußbodenheizung ausgestattet, kann diese den Speicher unter Umständen ersetzen.

Regelung organisiert die Wärmeströme in der Anlage 

Eine Pufferspeicher-Regelung sorgt dafür, dass der Speicher immer optimal beladen wird. Sie organisiert alle Wärmeströme und kann einzelne Wärmeerzeuger bei Bedarf zu- oder abschalten. Wichtig ist das zum Beispiel bei einer Hybridheizung, welche aus Gastherme und Solarthermie besteht. Genügt das solare Wärmeangebot nicht, um die gewünschten Speichertemperaturen zu erreichen, schaltet die Regelung die Gasheizung zu, um das Haus sicher und zuverlässig mit Wärme zu versorgen.

Pufferspeicher: Dimensionierung und Anschluss

Wie lässt sich bei einem Pufferspeicher die Größe berechnen? Eine Antwort auf diese Frage hängt immer auch vom Haus, dem gewählten Heizsystem und dessen Leistung ab. Besonders zuverlässig lassen sich Pufferspeicher mit Simulationen auslegen. Dabei geben Experten alle Randbedingungen in ein Softwaretool ein, um die richtige Größe zu ermitteln. Für eine überschlägige Auslegung sind allerdings auch Richtwerte hilfreich. Die folgende Liste gibt einen Überblick für Holzheizungen und Solaranlagen:

  • Holzheizung: mind. 55 Liter pro Kilowatt Kesselleistung
  • Warmwasser-Solaranlage: 60 bis 80 Liter pro Person im Haushalt
  • Solar-Heizung: 50 bis 70 Liter pro Quadratmeter Speichervolumen

Geht es um die Auslegung oder darum, den Pufferspeicher richtig anzuschließen, sollten Hausbesitzer einen erfahrenen Experten beauftragen. Dieser sorgt dafür, dass der Wärmespeicher zum Haus passt und mit der gewählten Heizung zuverlässig arbeitet.

Vorteile und Nachteile der Wärmespeicher

Pufferspeicher sorgen für eine optimale Hydraulik, indem sie Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher voneinander trennen. Sie ermöglichen die Einbindung regenerativer Energiequellen in die Heizung und sorgen für einen effizienten und umweltschonenden Betrieb der Wärmeerzeuger. Außerdem ist es mit einem Wärmespeicher möglich, mehrere Energiequellen zu einer Hybridheizung zu verbinden. Nachteilig sind hingegen die Wärmeverluste, die über die Hüllflächen der Speicher stattfinden. Außerdem benötigt ein Puffer mehr Platz im Aufstellraum der Technik. Die folgende Tabelle zeigt Vor- und Nachteile im Überblick.

Vorteile Nachteile
optimale Anlagenhydraulik Wärmeverluste über die Hüllflächen der Speicher
effizienter und umweltschonender Heizbetrieb Platzbedarf im Aufstellraum der Technik
Einbindung regenerativer Energien
Kombination mehrerer Wärmeerzeuger

Kosten und Fördermittel für einen Pufferspeicher 

Wer einen Pufferspeicher kaufen möchte, interessiert sich zunächst für die anfallenden Kosten. Diese hängen hier sehr stark von der Art und der Größe der Speicher ab. Während ein konventioneller Pufferspeicher mit 1.000 Liter bei 500 bis 1.000 Euro liegt, kostet ein Schichtladespeicher 1.000 bis 2.000 Euro. Für einen Solarspeicher der gleichen Größe fallen hingegen Ausgaben von 2.500 bis 3.500 Euro an. Zuverlässige Aussagen sind hier nur mit dem individuellen Angebot eines Fachhandwerkers möglich.

Förderung der Pufferspeicher zur Heizungsoptimierung

Da Wärmespeicher die Effizienz einer Heizung deutlich steigern können, fördert der Staat die Nachrüstung der Bauteile über das Programm zur „Heizungsoptimierung“ des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Hausbesitzer bekommen dabei einen Zuschuss in Höhe von 30 Prozent der Kosten, wenn sie einen Pufferspeicher kaufen und einen hydraulischen Abgleich durchführen lassen. Wichtig ist, dass sie die Mittel vor dem Einbau der Technik online über die Webseite des BAFA beantragen.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Ein Pufferspeicher nimmt überschüssige Energie der Heizung auf, um diese im Bedarfsfall zeitversetzt an das Haus abgeben zu können. Das sorgt für eine höhere Effizienz, sinkende Heizkosten und einen umweltschonenden Betrieb. Während heute verschiedene Speicherarten zum Einsatz kommen, ist eine individuelle Auslegung besonders wichtig für die zuverlässige Funktion. Was viele nicht wissen: Wer den Speicher im eigenen Haus nachrüsten lässt, bekommt dafür sogar hohe Zuschüsse vom Staat.  
Beratung durch Ihren Heizungsinstallateur vor Ort

Sie benötigen eine individuelle Beratung oder ein Angebot für Ihre neue Heizung?

news-icon
Neueste Artikel
Artikelbewertung