Ein Pufferspeicher ist ein wesentlicher Bestandteil von Heizungsanlagen. Er speichert überschüssige Wärmeenergie, damit diese zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann. Es gibt jedoch einige Dinge, die Sie beachten sollten. In diesem Artikel erläutern wir die Funktion und Sinnhaftigkeit eines Pufferspeichers in Verbindung mit einer Wärmepumpe, damit Sie eine fundierte Kaufentscheidung treffen können.
Und auf diese Fragen geht der Artikel ein:
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Wie funktioniert eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher besteht aus einem gut isolierten Tank, der mit Wasser befüllt ist. Er speichert die überschüssige Wärmeenergie der Wärmepumpe und gibt diese bei Bedarf später ab. Auf diese Weise kann die Wärmepumpe effizienter arbeiten und Heizkosten sparen.
Bei einer Wärmepumpe mit Solarthermie ist ein Pufferspeicher zwingend erforderlich, da die Sonnenenergie nur tagsüber vorhanden ist. Damit sie zum Beispiel abends genutzt werden kann, wird die überschüssige Wärmeenergie gespeichert. Moderne und gut isolierte Pufferspeicher können diese Wärme für mehrere Tage einlagern.
Und auch die Verwendung fester Brennstoffe wie Pellets, Briketts oder Holz für Heizsysteme erfordert eine Pufferspeicherung, da die Wärme nicht einfach abgestellt werden kann. Ihr Überschuss wird im Pufferspeicher aufgenommen und für eine spätere Nutzung gespeichert.
Ist ein Pufferspeicher bei einer Wärmepumpe sinnvoll? Vor- und Nachteile.
Ein Pufferspeicher ist für den Betrieb einer Wärmepumpe nicht zwingend erforderlich, bietet aber dennoch einige Vorteile und kann die Effizienz des Systems in bestimmten Szenarien erhöhen.
Durch den Einsatz eines Pufferspeichers trennen sich die Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung, wodurch eine Luftwärmepumpe effizienter arbeitet. Dadurch wird der Verschleiß der Wärmepumpenheizung minimiert und die wartungsfreie Zeit durch optimierte Ein- und Ausschaltintervalle sowie geringere Belastungen verlängert.
Funktionsweise einer Wärmepumpe mit Pufferspeicher
Außerdem können Sie mit einem Pufferspeicher eventuelle Sperrzeiten im öffentlichen Stromnetz überbrücken. Eine Sperrzeit tritt ein, wenn das Versorgungsunternehmen die Stromversorgung teilweise unterbricht. Davon können auch Wärmepumpen in Spitzenlastzeiten betroffen sein, da sie in diesem Fall mit zu wenig Energie versorgt werden, was das Heizen erschwert. Um dieses Problem zu lösen, kann ein Pufferspeicher eine effektive Lösung sein.
Nachteilig sind lediglich die zusätzlichen Investitionskosten sowie ein größerer Bedarf an Aufstellfläche. Idealerweise sollte der Pufferspeicher so nah wie möglich an der Wärmepumpe und am Warmwasserspeicher aufgestellt werden.
Alle Vorteile und Nachteile finden Sie zur besseren Übersicht in folgender Tabelle.
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| günstige und nachhaltige Energiespeicherung | erhöhter Platzbedarf für Aufstellfläche |
| Pufferspeicher ist wartungsarm | zusätzliche Investitionskosten |
| Steigerung der Systemeffizienz | |
| geringerer Verschleiß der Wärmepumpe | |
| bei Wärmepumpentarif können Sperrzeiten ohne Leistungsverlust überbrückt werden | |
| hilft bei Luftwärmepumpen die Außeneinheit abzutauen |
Wann kommt ein Pufferspeicher zum Einsatz?
Wenn Sie Heizkörper mit hohen Systemtemperaturen zusammen mit der Wärmepumpe anwenden wollen, ist die Verwendung eines Pufferspeichers unerlässlich.
Dies hängt mit dem Funktionsprinzip des Wärmepumpenkreislaufs zusammen, in dem das Kältemittel vom Verdichter komprimiert wird und sich mit dem Expansionsventil wieder ausdehnt. Das Kältemittel kann sich allerdings nur ausdehnen und vollständig regenerieren, wenn die Wärmeenergie am Verflüssiger abgegeben werden kann und das Kältemittel dadurch an Temperatur verliert. Aufgrund der hohen Vor- und Rücklauftemperaturen im Verteilersystem ist dies nicht zu erreichen, wodurch ein Pufferspeicher zur Trennung von Wärmepumpen und Verteilersystem eingesetzt werden muss.
Wenn kein Pufferspeicher eingesetzt wird, führt dies zu einem Anstieg des Kältemitteldrucks, der einen Hochdruckfehler zur Folge haben kann. Dies kann auch bei der Verwendung von Pufferspeichern mit unzureichend großen Wärmetauscherflächen passieren. Durch den Einsatz von Pufferspeichern können Wärmepumpen aber auch effizienter getaktet und längere Ein- und Ausschaltintervalle erreicht werden, was die Lebensdauer verlängert und die Wartung der Wärmepumpe reduziert.
Bei Fußbodenheizungen kann ein Pufferspeicher manchmal von Vorteil sein, auch wenn es unterschiedliche Meinungen zu diesem Thema gibt. Bei richtiger Auslegung der Wärmepumpe bzw. des Systems kann er einen störungsfreien Betrieb gewährleisten und die Effizienz der Wärmepumpe steigern. In der Praxis hat sich der Pufferspeicher in mehreren Fällen als sinnvoll erwiesen.
Welche Arten von Pufferspeichern gibt es?
Pufferspeicher werden in der Regel zur Speicherung von Heizungswasser verwendet, im Gegensatz zu Warmwasserspeichern, die Trinkwasser enthalten. Es gibt folgende Arten von Pufferspeichern:
- Konventionelle Wärmespeicher: Ein Wärmepumpenspeicher ist ein einfacher Aufbau, der aus einem isolierten Tank und den notwendigen Anschlüssen für das Heizsystem besteht. Die von der Wärmepumpe erzeugte Energie wird mittels Wärmetauscher an das Wasser im Speicher übergeben, wodurch eine durchschnittliche Temperatur erreicht wird. Das Heizsystem kann diese Temperatur bei Bedarf aufnehmen und nutzen. Durch Hinzufügen einer weiteren Wärmequelle in etwa Solarkollektoren wird er "bivalent", das heißt, er kann zwei Energiequellen gleichzeitig nutzen.
- Kombipufferspeicher: Die gespeicherte Energie kann über einen Wärmetauscher ebenfalls zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Dieser Tank speichert nicht nur Heizenergie, sondern kann auch Ihr Duschwasser erwärmen.
- Schichtladespeicher: Schichtspeicher nutzen die Schichtung, um heißes und kaltes Wasser innerhalb des Tanks zu trennen, wobei sich das heiße Wasser oben und das kalte Wasser unten befindet. Dies erhöht den Benutzerkomfort von Warmwasseraufbereitung und senkt gleichzeitig die Betriebskosten, da eine Temperaturvermischung verhindert wird. Außerdem ermöglicht es eine genauere Temperaturregelung des Wärmeerzeugers.
- Hybrid-Speicher: Energiespeicher mit einem Puffer- oder Schichtladespeicher können mit einem Stromspeicher koexistieren. Diese Art von Speicher dient nicht nur als Warmwasserspeicher, sondern unterstützt auch die Photovoltaik zur Eigenstromerzeugung.
- Integrierter Pufferspeicher: Das Innengerät der Wärmepumpe verfügt über einen integrierten Pufferspeicher, der eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt. Dazu gehören eine verbesserte Raumeffizienz, eine kürzere Installationszeit und eine bessere Ästhetik.
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Welche Größe sollte ein Pufferspeicher haben?
Im Allgemeinen wird ein Speichervolumen von etwa 60 bis 70 Litern pro Kilowatt Heizleistung empfohlen. Ein 500-Liter-Tank sollte für eine vierköpfige Familie ausreichend sein, was etwa der Größe eines schulterhohen Kühl- und Gefrierschranks entspricht.
Berücksichtigen Sie bei der Installation einer neuen Heizungsanlage sorgfältig den erforderlichen Platz für einen Pufferspeicher. Es ist wichtig, die richtige Größe des auf Grundlage der Anzahl der Bewohner, ihrer Bedürfnisse, der Isolierung des Hauses und Ihres Energiekonzepts zu wählen. Ein erfahrener Heizungsbauer unterstützt Sie dabei.
Was kostet ein Pufferspeicher?
Ein 500-Liter-Pufferspeicher kostet etwa 500 bis 1.000 Euro. Ein Schichtenspeicher (auch Temperatur-Schichtenspeicher) kann bei gleichem Volumen etwa 2.000 bis 3.000 Euro kosten. Kombispeicher liegen preislich in der gleichen Größenordnung. Die Kosten für einen Pufferspeicher hängen weitgehend von der Größe und der Technologie ab.
Auch Pufferspeicher können, ähnlich wie Wärmepumpen, von der Bundesförderung für effiziente Gebäude profitieren. Bei einer kompletten Heizungssanierung beträgt diese bis zu 30 % der Investitionskosten. Eine direkte Förderung von Pufferspeichern bei einem Neubau gibt es leider nicht.
Darauf sollten Sie beim Kauf eines Pufferspeichers achten
Beim Kauf eines Pufferspeichers sollten zwei Punkte beachtet werden. Erstens benötigen sie circa 10 Quadratmeter Installationsfläche. Sorgen Sie also dafür, dass genügend Platz vorhanden ist, zum Beispiel im Heizungsraum. Zweitens könnten die Wärmeverluste an den Anschlussstellen ein Problem darstellen, wobei bei guter Installation und Isolierung diese Verluste minimal ausfallen.
Fazit
Eine Wärmepumpe in Kombination mit einem Pufferspeicher ist ein nützliches und effizientes System, das sich auf lange Sicht lohnt.
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