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Pufferspeicher  Der ideale Partner für Ihre Heizung

Pufferspeicher dienen als Wärmespeicher für Festbrennstoffkessel, Solaranlagen aber auch für konventionelle Wärmeerzeuger wie Öl- und Gaskessel. Pufferspeicher bevorraten die Wärmeenergie des Heizungssystems und geben sie bedarfsgerecht wieder ab. Dadurch lässt sich die Effizienz der Anlage mitunter deutlich erhöhen. Eine spezielle Art von Puffer ist der sogenannte Kombispeicher: Er speichert Trink- und Heizwasser im selben Tank.

Pufferspeicher Ratiotherm Schichtenspeicher Oskar

Das patentierte Schichtsystem des thermohydraulischen Schichtenspeichers „Oskar°“ sorgt dafür, dass der Speicherinhalt durch den Warmwasser-Zulauf nicht verwirbelt, sondern nach unterschiedlichen Temperaturniveaus sortiert wird. So kann jederzeit bedarfsgerecht die Heizungs- und Warmwasserversorgung aktiviert werden – mit einem Höchstmaß an Energieeffizienz für jede Heizungsanlage. Foto: ratiotherm Heizung + Solartechnik

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Zusammenfassung:

  • Pufferspeicher sind mit Wasser gefüllte Tanks, die eine sinnvolle Ergänzung für unterschiedliche Typen von Heizungen sein können, um die Effizienz zu steigern.
  • Insbesondere bei einer Holzheizung braucht es einen Pufferspeicher, um eine effiziente und klimafreundliche Verbrennung gewährleisten zu können.
  • Kombispeicher sind ein spezieller Typ Pufferspeicher, mit dem sich solar erzeugte Heizwärme bevorraten lässt.

Ein in das Heizungssystem integrierter Pufferspeicher kann sich laut Berechnungen durch den „Bund der Energieverbraucher“ mit einer Energieersparnis von bis zu 30 Prozent bezahlt machen. Voraussetzung für die Ausschöpfung des vollen Sparpotenzials ist die richtige Anlagensteuerung, die die Be- und Entladung des Pufferspeichers kontrolliert und regelt.

Was ist ein Pufferspeicher?

Ein Pufferspeicher ist ein mit Wasser befüllter Tank aus Stahl oder Edelstahl, der mit einer Isolierung aus PU-Weichschaum gegen Energieverluste geschützt ist. Wichtig ist, darauf zu achten, dass auch die Anschlüsse des Speichers mit einer Wärmedämmung versehen sind, da es an dieser kritischen Stelle gerne zu hohen Wärmeverlusten kommt. In der Regel beträgt das Volumen der meisten Pufferspeicher zwischen 700 und 800 Liter. Die Industrie bietet jedoch auch Pufferspeicher anderer Größen an, so dass für jeden Bedarf die passenden Produkte zur Verfügung stehen. Um genau zu bestimmen, wie groß ein Pufferspeicher idealerweise dimensioniert sein muss, braucht es einen kompetenten Heizungsbauer, der ein guter Planer und Rechner ist: Wir empfehlen Ihnen daher mit dieser anspruchsvollen Aufgabe nur ausgewiesene Fachbetriebe zu beauftragen.
Pufferspeicher sind eine sinnvolle Ergänzung für unterschiedlichsten Heizungen. Egal, ob Öl-Brennwertkessel, Mikro-Blockheizkraftwerk (BHKW) oder Wärmepumpe, mit einem Speicher lässt sich die Effizienz der Heizungsanlage erhöhen. Außerdem schont ein Pufferspeicher die Technik: Weniger Brennerstarts beugen dem Verschleiß vor und verlängern die Lebensdauer. Wer einen Scheitholzkessel zum Beheizen seines Zuhauses einsetzt, für den führt an der Installation eines Speichers im Grunde kein Weg vorbei.

Pufferspeicher und Holzheizung

Ohne Pufferspeicher geht nichts! Das gilt insbesondere für Eigenheimbesitzer, die den Wärmebedarf Ihres Hauses mit einer Holzheizung decken. Für eine effiziente und optimale Verbrennung arbeitet ein Scheitholz- oder Holzvergaserkessel immer im Volllastbetrieb, bis das Brennholz im Brennraum restlos verbrannt ist. Die Wärmeenergie, die während des Betriebs des Kessels freigesetzt wird, übertrifft die Nachfrage eines regulären Haushalts jedoch bei weitem. Hier tritt nun der Pufferspeicher auf den Plan. Im Pufferspeicher kann nämlich die überschüssige Heizenergie zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgegeben werden. So lässt sich sicherstellen, dass der Scheitholz- oder Holzvergaserkessel immer im optimalen Betriebspunkt arbeitet.
Apropos optimaler Betriebspunkt. Auch der Gesetzgeber möchte möglichst effiziente Heiztechnik in Verwendung wissen. Deshalb ist laut Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) für Festbrennstoffkessel mit einer Leistung von über 15 Kilowatt (kW) der Einsatz von Speichertechnik zwingend vorgeschrieben. Auch die Größe des einzusetzenden Speichers ist dabei genau definiert: Je Liter Brennstofffüllraum sind 12 Liter Speichervolumen, mindestens jedoch 55 Liter pro kW Nennwärmeleistung vorzuhalten.
Pufferspeicher sind übrigens auch bei einem wassergeführten Kamin- beziehungsweise Holzofen, der die Zentralheizung bei der Bereitstellung von Heizwärme und von Warmwasser unterstützt, unverzichtbar. Dasselbe gilt selbstverständlich auch für Pelletöfen, die mit einer Wassertasche zur Heizungsunterstützung ausgestattet sind.

Was ist ein Kombispeicher?

Der sogenannte Kombispeicher ist ein spezieller Typ Solarspeicher, der Pufferspeicher und Warmwasserspeicher in einem Tank vereint. Kombispeicher werden eingesetzt, wenn eine Solarthermieanlage nicht nur für die Trinkwassererwärmung, sondern auch zur Heizungsunterstützung genutzt wird. Hierfür ist im Pufferspeicher ein zusätzlicher Trinkwasserspeicher integriert. Das Ergebnis ist eine platzsparende Tank-im-Tank-Lösung. Selbstverständlich sind der Speicherinhalt von Heizwasser und frischem Brauchwasser aus Gründen der Hygiene hermetisch voneinander getrennt, so dass sich diese nicht miteinander vermischen können. An den Speicher wird sowohl die Heizungs- als auch die Solaranlage angeschlossen. Bei Sonneneinstrahlung fließt die Wärmeträgerflüssigkeit der Solarthermieanlage durch einen in den Pufferspeicher eingebauten Wärmetauscher und bringt das Heizwasser auf Temperatur. Das Heizwasser überträgt seine Wärmeenergie wiederum an das Trinkwasser im innenliegenden Warmwasserspeicher. Sollte nicht ausreichend Sonnenenergie zur Verfügung stehen, dann schaltet sich automatisch das Primärheizsystem zu, um die Lücke in der Wärmeerzeugung zu schließen. Umgekehrt wird, sobald mehr Solarwärme zur Verfügung steht als für die Trinkwassererwärmung notwendig ist, diese zum Beheizen des Hauses verwendet.

Interview

In unserem Experteninterview zum Thema Pufferspeicher erhalten Sie weitere interessante Informationen zum Thema. Dieses haben wir im Frühjahr 2015 mit Sascha Emig von ratiotherm Heizung + Solartechnik, einem Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Puffer- und innovative Schichtenspeichertechnik spezialisiert hat, geführt.

Hurra-wir-bauen: Wie funktioniert eigentlich ein Pufferspeicher und warum hat er so eine große Bedeutung für die Energieeffizienz einer Heizungsanlage?

Sascha Emig: Ein Pufferspeicher hat die Aufgabe, die Wärme einer zentralen Heizungsanlage kontinuierlich zu speichern und bedarfsgerecht abzugeben. Zu diesem Zweck ist der Pufferspeicher mit Wasser befüllt, welches erwärmt wird, während die Anlage in Betrieb ist und dann bei Bedarf für die Raumwärme oder Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. Dies führt zu einem erheblich wirtschaftlicheren Betrieb der Heizungsanlage, da diese nun nicht ständig im „Stop & Go“-Betrieb zwischen Vollgas und Ruhezustand wechseln muss, sondern fortwährend im optimalen Bereich verbrennen kann. Darüber hinaus ergibt sich auch ein geringerer Wartungsaufwand und eine längere Lebensdauer für den Heizkessel.

Hurra-wir-bauen: Gibt es Heizsysteme, für welche sich ein Pufferspeicher besonders anbietet?

Sascha Emig: Sehr gut eignet sich der Pufferspeicher für die Anbindung an eine Biomasseheizung wie zum Beispiel einen Scheitholzkessel oder eine Pelletheizung. Die Holzfeuerungen entfalten ihren optimalen Wirkungsgrad erst unter Volllast, lassen sich aber nur schwer auf eine geringere Heizleistung regeln, ohne an Effizienz zu verlieren. Weil der tatsächliche Leistungsbedarf aber fast zu allen Jahreszeiten wesentlich geringer ist als die Ausgangsleistung der Holzheizung, ist gerade in Übergangszeiten wie Herbst oder Frühling oft ein Intervallbetrieb nötig. Das bedeutet, dass der Pufferspeicher die Energie während der Betriebsphase der Heizung einspeichert und sie im Anschluss bedarfsgerecht wieder abgibt. Grundsätzlich ist die Einbindung eines Pufferspeichers aber auch für alle weiteren Heizsysteme wie Öl, Gas oder Wärmepumpe absolut sinnvoll und optimiert auf jeden Fall die Energieeffizienz jeder Heizungsanlage.

Hurra-wir-bauen: Mit welchem Platzbedarf und Installationsaufwand muss man bei der Entscheidung für einen Pufferspeicher am Heizsystem rechnen?

Sascha Emig: Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit zirka 140 Quadratmeter Wohnfläche ist in aller Regel ein Pufferspeicher mit 750 bis 1000 Liter Volumen erforderlich. Speichervolumina von 2000, 3000 oder gar 5000 Liter werden hingegen nur bei einer höheren Heizlast benötigt. Kleinere Produkte mit 200, 400 oder 800 Liter Inhalt werden häufig für Solarsysteme verwendet, die von Frühjahr bis Herbst ein Gebäude mit Warmwasser versorgen sollen.
Für die Aufstellung eines Pufferspeichers mit einem Volumen von 1000 Liter inklusive Zubehör besteht ein Platzbedarf von zirka acht bis zehn Quadratmeter. Dieser lässt sich mit einer Sackkarre unter verhältnismäßig geringem Aufwand in den Heizraum befördern. Er sollte in unmittelbarer Nähe des Heizkessels aufgestellt werden. Die Installation sowie die erstmalige Inbetriebnahme sollte allerdings von einem Fachmann durchgeführt werden.

Hurra-wir-bauen: Mit dem Schichtenspeicher Oskar° bietet ratiotherm eine besonders innovative Pufferspeicher-Lösung, die so genannte Schichtenspeicher-Technologie. Was sind die zentralen Vorteile eines Schichtenspeichers?

Sascha Emig: Ein Schichtenspeicher bedient sich eines ebenso einfachen wie einleuchtenden physikalischen Prinzips: Warmes Wasser ist leichter als kaltes und steigt so nach oben. In herkömmlichen Pufferspeichern wird diese natürliche Temperaturschichtung jedoch leider schnell wieder zunichte gemacht, wenn zuströmendes Wasser den Inhalt des Speichers verwirbelt. Dadurch wird die Energieeffizienz erheblich vermindert. Ein Schichtenspeicher verfügt dagegen über einen speziellen Schichteinsatz, der das von der Pumpe bewegte Wasser beruhigt. So kann dieses ohne Verwirbelung eingelagert und entnommen werden. Dabei entstehen unterschiedliche Wärmeschichten, aus denen sich die Heizungs- und Warmwasserversorgung im Haus bedarfsgerecht speisen kann. Auf diese Weise sind Energiekosteneinsparungen im Haushalt von bis zu 15 Prozent möglich. Bei weiteren Maßnahmen zur Energie-Optimierung, wie zum Beispiel die Installation einer Solarthermieanlage, können die Einsparungen auf bis zu 50 Prozent erhöht werden.

Hurra-wir-bauen: Vielen Dank für das Interview!

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Biomasse

Unter dem Begriff der Biomasse sind alle organischen Substanzen (zum Beispiel Holz) zusammengefasst. Biomasse als Energieträger weist eine ausgeglichene Energiebilanz auf. Das bedeutet, dass Biomasse bei seiner Verbrennung (Stückholz, Holzpellets, Hackschnitzel) nur so viel Kohlenstoffdioxid (CO2) frei gibt, wie die Pflanze in ihrer Wachstumsphase aufgenommen hat.

Wärmetauscher

Dank Wärmetauscher (auch „Wärmeübertrager“ genannt) lässt sich zum Beispiel auch noch die in den Abgasen einer Heizungsanlage enthaltene Restwärme nutzen. Dabei wird die Restwärme für die Trinkwassererwärmung genutzt.

Wärmepumpe

Stark vereinfacht ausgedrückt funktioniert eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank. Während jedoch der Kühlschrank seinem Innenraum Wärme entzieht und nach außen leitet, entzieht eine Wärmepumpe dem Außenbereich Wärme und leitet diese ins Innere eines Gebäudes. Dies geschieht so: Ein Kältemittel, das bereits bei sehr niedrigen Temperaturen in einen gasförmigen Zustand übergeht, zirkuliert innerhalb der Wärmepumpe. Dabei nimmt es aus dem Wärmequellenkreislauf Wärme auf. Durch den Einsatz elektrischer Antriebsenergie wird das gasförmige Kältemittel in einem Kompressor stark verdichtet, was die Temperatur weiter steigen lässt. Im Anschluss wird das Kältemittel wieder verflüssigt. Dabei gibt es die in ihm gespeicherte Wärme an das Heizsystem des Hauses ab. Danach beginnt der Kreislauf von vorne. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) und die Leistungszahl (COP) bestimmt.
Mit geringen technischen Modifikationen können Wärmepumpen auch zur Kühlung eingesetzt werden. Die Kühlleistung hängt dabei von der Betriebsweise (aktive oder passive Kühlung) des Systems ab.

Wassergeführter Kaminofen

Ein wassergeführter Kaminofen arbeitet auf zwei unterschiedliche Arten: Zum einen beheizt er, wie bei einem herkömmlichen Kaminofen auch, seinen Aufstellungsraum mittels angenehmer Strahlungswärme. Zum anderen gibt er einen Teil seiner Heizwärme an eine integrierte Wassertasche ab, die mit dem primären Heizkreis und an einem Pufferspeicher gekoppelt ist. Über den Heizkreis wird die Wärme dann im gesamten Gebäude verteilt. Besonders effektiv arbeitet ein wassergeführter Kaminofen in Verbindung mit einer thermischen Solaranlage.