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Wärmepumpe und Pufferspeicher: Wie sinnvoll ist die Kombination?
Ein Pufferspeicher trennt Wärmeerzeuger- und Verbraucherkreise hydraulisch. Er ermöglicht einen gleichmäßigen Heizbetrieb und hilft, Heizkosten zu sparen. Während er bei Holz- und Solaranlagen längst zum Standard gehört, lässt sich auch die Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher ausstatten. Die Kombination ist aber nicht immer sinnvoll. Worauf es ankommt, haben wir für Sie zusammengefasst.
Pufferspeicher entkoppeln Wärmeerzeugung und -verbrauch
Ergänzt ein Pufferspeicher die Wärmepumpe, bevorratet dieser erzeugte Heizwärme, die aktuell nicht benötigt wird. Bei Bedarf strömt das erwärmte Heizungswasser aus dem Speicher und gibt die thermische Energie über das Wärmeabgabesystem an die Räume ab. Durch das sogenannte Entladen sinkt die Temperatur im Speicher. Die Wärmepumpe muss dabei nicht in Betrieb sein. Nach der Entladung kann der Kreislauf erneut beginnen.
Hinweis: Wie das Heizen mit Wärmepumpe grundsätzlich funktioniert, erfahren Sie im Beitrag "Funktion der Wärmepumpe".
Vor- und Nachteile der Kombi aus Pufferspeicher und Wärmepumpe
Ob eine elektrische Kompressions-Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher ausgestattet werden sollte oder nicht, ist in der Praxis umstritten. Im Folgenden nennen wir sowohl Gründe für als auch gegen die Kombination.
Auf einen Blick
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Verschleiß reduzieren | Wärmeverluste möglich |
| Betriebssicherheit erhöhen | Anschaffungskosten höher |
| Sperrzeiten überbrücken | Alternativen verfügbar |
| Wärmeerzeuger kombinieren | |
| Luftwärmepumpe enteisen |
Betriebssicherheit steigern und Flexibilität erhöhen
Grundsätzlich kann eine Wärmepumpe auch ohne Pufferspeicher effizient arbeiten. Folgende Punkte können aber für die Installation eines Speichers sprechen.
- Geringer Verschleiß: Mit einem Pufferspeicher kann die Wärmepumpe sehr gleichmäßig arbeiten. Denn dieser nimmt Wärmeenergie auch dann auf, wenn das Haus gerade keinen Bedarf anmeldet. Infolgedessen muss die Wärmepumpenheizung weniger oft ein- und ausschalten. Das schont die Technik und sorgt für eine höhere Lebenszeit der Anlage.
- Zuverlässiger Betrieb: Für einen zuverlässigen Betrieb muss die thermische Energie aus dem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe stetig abgenommen werden. Erreichen lässt sich dies mit einem konstanten Heizwasserstrom. Wird die Wärmepumpe ohne Pufferspeicher oder hydraulische Weiche installiert, kann dieser nicht immer gewährleistet werden. Findet die Wärme keinen Abnehmer, kann es zu einer Hochdruckstörung kommen. Mit einer optimalen Planung lässt sich das Problem jedoch auch ohne Speicher umgehen.
- Überbrücken von Sperrzeiten: Elektrische Wärmepumpen ziehen Strom aus dem öffentlichen Netz. Ist dieses überlastet, können Energieversorger eine sogenannte Sperrzeit der Wärmepumpe verhängen. Dabei geht es um eine kurze Zeit, in der Versorger die Heizung abschalten. Um diese zu überbrücken, kann man die Wärmepumpe an einen Pufferspeicher anschließen. Der Speicher hält genügend Energie vor, um das Haus auch in den Sperrzeiten mit Wärme zu versorgen.
- Einbindung weiterer Wärmeerzeuger: Unumstritten ist der thermische Speicher, wenn es um die Kombination mit weiteren Wärmeerzeugern geht. Ergänzt die Wärmepumpenanlage einen alten Kessel oder soll sie durch eine Solaranlage erweitert werden, bilden Pufferspeicher den Knotenpunkt. Auf diese Weise ermöglichen sie einen optimalen Betrieb aller Wärmeerzeuger im Netz.
- Wärmeenergie zum Abtauen: Luftwärmepumpen machen thermische Energie aus der Umgebungsluft nutzbar. Im Winter kann es dabei passieren, dass das Kondensat am Verdampfer einfriert. Das beeinträchtigt den Luftstrom und senkt die Leistung der Heizung. Abhilfe schaffen automatische Abtauprogramme, die Heizwärme in den Verdampfer schickt, um diesen vom Eis zu befreien. Ist die Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher ausgestattet, kann dieser die benötigte Energie vorhalten. Oft sind schon kleine und platzsparende Gefäße ausreichend.
Hinweis: Moderne Wärmepumpen sind mit einem sogenannten Invertermotor ausgestattet (Inverter-Wärmepumpe). Dieser passt die Leistung an den Bedarf im Haus an. Der thermische Speicher ist dabei oft nicht nötig. Aber: Er hilft, Planungsfehler wie eine zu groß dimensionierte Wärmepumpenheizung auszugleichen.
Wärmeverluste und Alternativen berücksichtigen
Nicht alle Experten sprechen sich für die Kombination von Pufferspeicher und Wärmepumpe aus. Denn die zusätzlich nötige Technik hat nicht nur Vorteile.
- Zusätzliche Wärmeverluste: Neben zusätzlichen Kosten hat die Wärmepumpe mit Pufferspeicher auch höhere Verluste. So geht Wärme über Anschlüsse und Wandungen des Behälters vom Heizungswasser an den Aufstellraum verloren. Auch wenn diese bei entsprechender Dämmung nur gering ist: Ohne Speicher treten die Verluste nicht auf.
- Höhere Anschaffungskosten: Soll ein Pufferspeicher die Wärmepumpe ergänzen, steigen die Anschaffungskosten. Bei der Kostenkalkulation sollten aber auch mögliche Mittel durch staatliche Förderprogramme berücksichtigt werden.
- Fußbodenheizung als Alternative: Auch wenn das Haus über eine Fußbodenheizung verfügt, benötigt die Wärmepumpe oft keinen Pufferspeicher. Denn dann wirkt der Bodenaufbau selbst als thermischer Speicher. Er nimmt die Wärme der Heizung auf, sorgt für einen gleichmäßigen Betrieb und kann sogar Sperrzeiten überbrücken.
Welcher Pufferspeicher passt zur Wärmepumpe?
Es gibt verschiedene Arten von Pufferspeichern. Welche Variante die richtige ist, hängt auch von den individuellen Gegebenheiten sowie der Planung ab.
| Wärmespeicher | Merkmale |
|---|---|
| Einfache Pufferspeicher | Da sich der Inhalt stetig durchmischt, pendelt sich im Inneren eine mittlere Temperatur ein. Der Speicher lässt sich nicht komplett entladen und der Wärmeerzeuger muss öfter nachheizen. Für Wärmepumpen sind diese Pufferspeicher nicht geeignet. |
| Bi- und multivalente Speicher | Für den Anschluss von zwei oder mehreren Wärmeerzeugern. Die Speicher kommen etwa zum Einsatz, wenn Wärmepumpen mit einer Gasheizung und/oder mit Solarthermie kombiniert werden. |
| Schichtladespeicher | Das Wasser wird in verschiedenen Temperaturzonen vorgehalten – warmes oben, kühles unten. Dadurch lässt sich dem Speicher auch dann noch Wärme entziehen, wenn er fast entladen ist. Schichtenspeicher sind für Wärmepumpen daher ideal. |
| Integrierte Pufferspeicher | In die Inneneinheit der Wärmepumpe integrierte Speicher. Von Vorteil sind der geringe Installationsaufwand und Platzbedarf. |
Zwei in einem: Kombispeicher für die Wärmepumpe
Pufferspeicher bevorraten thermische Energie für das Heizen von Räumen. Mit einer Frischwasserstation lässt sich diese auch für die Bereitung von Warmwasser nutzen. Die Wärmeübertragung zwischen Heiz- und Trinkwasser erfolgt an einem Wärmetauscher. Fischwasserstation und Pufferspeicher können getrennt oder in einem Gerät kombiniert sein. Sogenannte Kombispeicher bevorraten erwärmtes Heiz- und Trinkwasser getrennt voneinander.
- Vorteil: vergleichsweise geringer Platzbedarf
- Nachteil: geringeres Fassungsvermögen
Antworten auf häufig gestellte Fragen
Wie groß sollte ein Pufferspeicher sein?
Wie groß ein Pufferspeicher für die Wärmepumpe sein sollte, hängt vor allem von der Heizleistung ab. Pro Kilowatt wird ein Speichervolumen von etwa 50 bis 100 Litern angesetzt. Die genau Kalkulation sollte jedoch ein Fachunternehmen übernehmen.
Was kostet ein Pufferspeicher für die Wärmepumpe?
Relevant für die Kosten sind vor allem die eingesetzte Technologie sowie das Speichervolumen. Einfache Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von 500 Litern kosten etwa 500 bis 1.000 Euro. Schichtladespeicher sind teurer. Bei gleichem Volumen kosten sie in der Regel zwischen 2.000 und 3.000 Euro. In einer ähnlichen Größenordnung liegen die Kosten für Kombispeicher.
Werden Pufferspeicher für die Wärmepumpe gefördert?
Für die Optimierung eines bestehenden Wärmepumpensystems sowie die Anschaffung einer neuen Wärmepumpe stehen staatliche Fördermittel zur Verfügung. Umfassende Informationen finden Sie unter "Förderung der Wärmepumpe".
Wie groß ist der Platzbedarf für den Speicher?
Wie viel Platz der Speicher benötigt, hängt vor allem von dem Fassungsvermögen ab. Die meist zylinderförmigen Speicher variieren dabei vor allem in der Höhe. In der Regel sind zehn Quadratmeter Installationsfläche jedoch ausreichend.
Wie können Pufferspeicher die Stromkosten reduzieren?
Sogenannte Wärmepumpentarife sind mitunter günstiger als Haushaltsstrom. Netzbetreiber dürfen im Gegenzug die Wärmepumpe zeitweise abschalten, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Mithilfe eines Speichers lassen sich die Unterbrechungszeiten dann überbrücken. Die Abhängigkeit vom Versorger steigt aber nicht nur durch eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher, sondern auch durch eine PV-Anlage. Der selbst erzeugte Strom wird für den Betrieb genutzt.
Fazit von Alexander Rosenkranz
Ob eine Wärmepumpe einen Pufferspeicher benötigt oder nicht, ist in der Praxis umstritten. Vor allem dann, wenn die Anlage mit einer Flächenheizung ausgestattet ist. Denn diese speichert selbst viel Wärme und kann sogar kurze Sperrzeiten überbrücken. Während die großen Behälter bei hybriden Heizsystemen (Kombination mehrerer Wärmeerzeuger) unumgänglich sind, muss in allen anderen Fällen ein Installateur vor Ort entscheiden, ob der Speicher nötig ist oder nicht.
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