Was ist ein Pufferspeicher und wofür wird er eingesetzt?
Ein Puffer speichert zu viele Erzeugtes, um es bei Bedarf abzugeben. In einer Heizungsanlage dient der Pufferspeicher dazu, Unterschiede zwischen der erzeugten und der benötigten Wärmeleistung auszugleichen.
Sinn der Wärmespeicherung
Je nach Art der Heizung gibt es andere Gründe einen Pufferspeicher einzubauen:
- Heizungsanlagen die Brennstoffe verbrennen, arbeiten effizienter, wenn sie kontinuierlich die gleiche Wärmemenge erzeugen. Diese liegt daran, dass Öl-, Gas-, Kohle- oder Holzheizungen beständig im optimalen Bereich laufen können, statt bei erhöhtem Wärmebedarf hochzufahren beziehungsweise sich abzuschalten, wenn keine Wärme benötigt wird. Besonders Feststoffheizungen haben einen optimalen Wirkungsgrad bei Volllast. Diese Anlagen heizen daher sinnvollerweise Heizkreislauf und Puffer schnell auf, um dann abzuschalten, bis die Wärme aus dem Pufferspeicher verbraucht ist.
- Bei Solarthermie ist ein kontinuierliches Nutzen ohne Speicher nicht möglich. Sie liefert Wärme, wenn die Sonne scheint, unabhängig davon, ob sie benötigt wird oder nicht. Ein Pufferspeicher in der Anlage nimmt Wärme auf, speichert sie und gibt diese bei Bedarf ab. Über diese Speicher ist es möglich nachts mit dem warmen Wasser zu duschen, das am Tag erzeugt wurde.
- Bei Wärmepumpen ist der Einsatz umstritten.
Die Größe des Puffers muss immer genau berechnet werden. Ein zu kleiner Puffer verhindert den beschriebenen Effekt, ein zu großer führt zu Wärmeverlusten, weil der Speicher auskühlt. Als sinnvolles Verhältnis Heizleistung und Pufferspeichervolumen gelten Behälter die 60 bis 70 Liter pro Kilowatt Heizleistung enthalten.
Besonderheiten bei Wärmepumpen.
In Verbindung mit Wärmepumpen sind Pufferspeicher umstritten. Neben den Investitionskosten sprechen Energieverluste im Puffer und eine höhere Vorlauftemperatur um ihn zu laden gegen den Puffer. Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme haben ergeben, dass Wärmpumpen ohne Puffer effizienter sind.
Für einen Pufferspeicher sprechen die Sperrzeiten der Energieversorgungsunternehmen (EVU). Wenn die Pumpen mit verbilligtem Heizstrom betrieben werden, ist das EVU berechtigt, die Stromlieferung dreimal am Tag für bis zu zwei Sunden zu unterbrechen. Wenn ohnehin genügend Masse vorhanden ist, welche Wärme speichert, lässt sich diese Zeit ohne extra Pufferspeicher überbrücken. Dies ist bei Fußboden- und Wandheizungen in der Regel der Fall. Ohne entsprechende Speichermasse ist bei einer Wärmepumpe, die über Heizstrom betrieben wird, ein Pufferspeicher zwingend erforderlich.
Verschiedene Arten von Pufferspeichern
Ein sogenannter Boiler ist aus technischer Sicht kein echter Pufferspeicher, da er nicht gegen Wärmeverluste gedämmt ist und daher nicht speichert. Ein Speichererhitzer der Wärmeerzeugung und Puffer in einem darstellt ist eine Sonderform.
Normalerweise ist unter einem Pufferspeicher ein gut isolierter Wassertank zu verstehen, in dem vom Brenner erwärmtes Wasser gelagert wird. Das gespeicherte heiße Wasser fließt bei Bedarf in den Heizkreislauf.
Der Puffer kann gleichzeitig Trinkwasser erwärmen. Dies ist über ein Reservoir im Inneren des Pufferspeichers möglich oder über einen Durchlauferhitzer.
Bei der Tank-in-Tank-Lösung ist im Inneren des Speichers ein Tank, in dem sich Trinkwasser befindet. Es speichert zusätzlich Wärme. Solche Geräte tragen die Bezeichnung Kombispeicher. Das Lagern von warmem Trinkwasser ist nicht unproblematisch, da sich in dem Wasser Legionellen vermehren. Die stäbchenförmiger Bakterien wachsen bei Temperaturen von 30 bis 45 Grad Celsius sehr schnell und sterben erst in einem Temperaturbereich ab 60 Grad ab. Diese Wärme erreichen moderne Pufferspeicher nicht.
Aus diesem Grund sind setzte sich ein anderes System für warmes Wasser zu sorgen durch. Das Trinkwasser kann, statt in dem inneren Tank ständig warmgehalten zu werden, durch eine, zur Spirale aufgewundenen Leitung, durch den Speicher fließen. Das kühle Trinkwasser entzieht dem Pufferwasser beim Durchfließen wärme. Daher sind diese Systeme Durchlauferhitzer. Diese Speicher heißen Frischwasserspeicher. Durch den ständigen Wasseraustausch ist eine Gefahr durch Legionellen zu erkranken gering.