Das Problem: Mittlerweile weiß man, dass eine intelligente Zweizonen-Be- und -Entladung eines Heizwasser-Schichtenspeichers die Entnahmekapazität gegenüber der Einzonen-Ausführung um mindestens das Zweifache erhöht. Voraussetzung ist jedoch eine stabile Temperaturstufung im Puffer. Daran hapert es vielfach.
Prinzip Zweizonen-Pufferspeicher mit Tellerventilen für niedrige Beladungsgeschwindigkeit und mit angebundenen Mehrwegemischern. Bild: HG Baunach Einfach deshalb, weil im Prinzip der Behälter nichts weiter als eine hydraulische Weiche ist, die die unterschiedlichen Wasservolumina des Kesselkreises auf der einen Seite und der Heizkreise auf der anderen Seite ausgleicht beziehungsweise das Wärmeangebot des Wärmeerzeugers von der Wärmenachfrage der Verbraucher entkoppelt. Zwangsläufig muss es mithin zu Bewegungen im Speicher kommen und damit zu Temperaturmischungen.
Temperaturmischung bedeutet Abbau an wertvoller Exergie, der Hochtemperatur von 80 und 90 °C. Der Abbau nimmt mit der Dynamik des Beladungsstroms zu. Im Extremfall stehen Be- und Entladung im Gleichgewicht, das heißt, das Kesselwasser strömt mit relativ hoher Geschwindigkeit durch die Weiche, ohne ein Differenzvolumen einzulagern. Folge: Die Zirkulation und damit die Durchmischung steigen überproportional – mit erheblichen Verlusten an verwertbarer Speicherkapazität. Doch auch schon die üblichen Strömungsverhältnisse in den Standardbehältern gehen bereits zu Lasten des nutzbaren Wärmeinhalts. Relativ stabil bleibt eine Speicherung erst bei einer Beladungs-Fließgeschwindigkeit von nicht mehr als etwa zehn Zentimeter pro Sekunde.
Für dieses Maximum sind die Tellerdiffusoren als Einspeiseventile im Zweizonen-Schichtenpuffer der Firma HG Baunach ausgelegt. Sie garantieren über ihren umlaufenden Schlitzauslass eine sanfte Einströmung in die jeweilige Zone. Das Unternehmen aus Hückelhoven im Aachener Raum hat sich mit seinen Rendemix-Mehrwegemischern bereits einen Namen gemacht. Die gestatten, sowohl einen Hoch- und einen Niedertemperaturkreis in Reihe zu schalten und so den Rücklauf des Radiatorkreises zum Vorlauf der Fußbodenheizung zu machen. Oder auch eine thermische Solaranlage hydraulisch optimal in einen Speicher einzubinden. Ebenfalls gewährleisten sie für Zweizonen-Schichtenspeicher eine Be- und Entladestrategie, die den Vorlauf zu den Heizkreisen immer nur aus den niedrigst möglichen Temperaturniveaus mischt und so die Vorratnutzung streckt beziehungsweise die Taktfrequenz des Kessels beträchtlich senkt.
Wie gesagt, das setzt aber sauber geschichtete Verhältnisse im Puffer voraus. Daran mangelt es nach den Erfahrungen des Anbieters. Deshalb jetzt die Neuentwicklung einer eigenen Speicher-Mischer-Unit mit sanfter Beladung, die noch effizienter mit der Heizenergie umgeht. Und dank Vorinstallation automatisch für den korrekten Anschluss der Rendemixmischer an den Behälter sorgt. Auf der IFH in Nürnberg wurde sie erstmals vorgestellt.