Für einen effizienten Betrieb von Heizsystemen mit Biomasse und thermischen Solaranlagen spielt der eingesetzte Wärmespeicher eine wichtige Rolle. Aber auch bei Wärmepumpen und Fotovoltaikanlagen kann er einen Beitrag zur effizienteren Energienutzung leisten. Um sein Potenzial voll ausschöpfen zu können, muss der Speicher von Aufbau und Größe zur Heizungsanlage, zum Haus und zum Nutzerverhalten passen.
Es gibt verschiedene Speichertypen. Der klassische Pufferspeicher ist komplett mit Heizungswasser gefüllt. Er dient wie alle anderen Speicher dem Zweck, Wärme zu speichern und zeitversetzt wieder abgeben zu können. Beim Anschluss an ein Fernwärmesystem ist das meist nicht nötig, denn hier wird vom Wärmetauscher in der Übergabestation immer ausreichend Wärme bereitgestellt.
Bei einer Holzheizung ist der Pufferspeicher ein Muss
Anders sieht das schon bei einer Wärmepumpe aus, die vor allem Wärme aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser zur Wärmeerzeugung nutzt. Häufiges Ein- und Ausschalten senkt die Lebensdauer einer Wärmepumpe. Am besten läuft die Wärmepumpe also in langen Intervallen mit möglichst niedriger Leistung, was für eine hohe Energieeffizienz sorgt. Bei Gebäuden mit einer Flächenheizung ist in Verbindung mit einer Wärmepumpe ein Pufferspeicher nicht unbedingt notwendig. Aber in vielen Fällen wird auch hier einer eingebaut, um die erzeugte Wärme dort zu sammeln und bei Bedarf an den Heizkreislauf abgegeben. Sobald eine Fotovoltaikanlage auf dem Dach ist, ermöglicht es der Pufferspeicher über die Wärmepumpe oder weniger effizient über eine elektrische Heizpatrone, den erzeugten und sonst nicht benötigten Strom in Wärme umzuwandeln und später zu nutzen.
Während bei einer Wärmepumpe der Pufferspeicher eine Option ist, ist er bei einer Holzheizung meist ein Muss. Während sich die Verbrennung bei Holzpellets noch vergleichsweise gut regeln lässt, geht dies bei Hackschnitzeln etwas schlechter. Und erst recht gilt das für einen Scheitholzkessel. Hier wird beim Abbrand in kurzer Zeit viel Wärme erzeugt, die zwischengespeichert werden muss. Klar ist auch, dass eine Solarwärmeanlage mit Kollektoren auf dem Hausdach nur in Verbindung mit einem Wärmespeicher sinnvoll betrieben werden kann.
Kombispeicher halten auch Trinkwasser warm
Neben dem erwähnten klassischen Pufferspeicher, der nur mit Heizungswasser gefüllt ist, gibt es auch sogenannte Kombispeicher. Hier erfolgt die Trinkwassererwärmung im Pufferspeicher – in der Regel mithilfe eines eingebauten Edelstahlwellrohr-Wärmetauschers. Das durch das Edelstallwellrohr fließende Trinkwasser wird dabei durch das umgebende heiße Heizungswasser erwärmt. Eine hygienische Technologie, denn Legionellen finden in dieser Speicherart keine günstigen Bedingungen vor, da nur sehr wenig Trinkwasser länger warmgehalten wird. Alternativ kann das Warmwasser auch mit einer sogenannten Frischwasserstation erzeugt. Dabei handelt es sich um einen separaten Wärmetauscher, in dem kaltes Brauchwasser bei Warmwasserentnahme durch das heiße Wasser, das aus einem Pufferspeicher entnommen wird, erwärmt wird. Allerdings: Hohe Temperaturen von 70 bis 80 Grad Celsius im Edelstahlwellrohr oder in der Frischwasserstation führen in Verbindung mit hartem Wasser zu starker Verkalkung.
Häufig wird eine Frischwasserstation mit einem Schichtenspeicher kombiniert, der eine besondere Variante des Pufferspeichers ist. Hier wird das unterschiedlich warme Wasser in den passenden Schichten eingelagert. Auf diese Weise lässt sich die Effizienz des Heizsystems verbessern. Denn der Schichtenspeicher bietet die Möglichkeit, Wasser je nach Bedarf aus verschiedenen Schichten zu entnehmen – beispielsweise aus der Obersten für heißes Wassers zum Duschen und aus der Mittleren zum Heizen. Schichtenspeicher sind allerdings etwas teurer.
Zur Person: Martin Sambale ist Geschäftsführer des Energie- und Umweltzentrums Allgäu, kurz eza!.