Pufferspeicher steigert die Effizienz der Heizung

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.

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.

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 harte Sperrzeiten (Abschaltung bis Ende 2024 als Bestandteil spezieller Verträge) oder EVU-Sperren (Leistungsreduzierung seit 2024 für alle neuen Wärmepumpen), kann es sich jedoch auch lohnen, eine  Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher  auszustatten. Denn die im Speicher bevorratete Energie überbrückt sowohl Sperrzeiten als auch EVU-Sperren problemlos 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 Kollektorfläche

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.

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 1.500 Euro liegt, kostet ein Schichtladespeicher 1.000 bis 3.000 Euro. Für einen Solarspeicher der gleichen Größe fallen hingegen Ausgaben von 2.500 bis 4.500 Euro an. Zuverlässige Aussagen sind hier nur mit dem individuellen Angebot eines Fachhandwerkers möglich.

Weitere Details zu den Kosten finden Sie im Beitrag "Pufferspeicher: Kosten verschiedener Arten".

Förderung der Pufferspeicher zur Heizungsoptimierung

Da Wärmespeicher die Effizienz einer Heizung deutlich steigern können, fördert der Staat den Einbau dieser Bauteile. Unter der Kategorie der Einzelmaßnahme wird der Pufferspeicher als Heizungsoptimierung bezuschusst. Eine wichtige Voraussetzung ist die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs, nachdem der Speicher installiert wurde. Beantragen Sie eine Förderung immer vor Durchführung der Maßnahmen. Stichtag ist hier der abgeschlossene Liefer- und Leistungsvertrags. Nachträglich bleibt nur der Steuerbonus für die Sanierung. Im Beitrag zur Förderung der Heizungsoptimierung informieren wir über Voraussetzungen, Konditionen und die richtige Beantragung.