Auf der Informationsveranstaltung „Pressegespräch“, eine Einladung für Journalisten der Firmen Raab-Gruppe, Brötje, Hargassner und  HG Baunach bei Kutzner + Weber im bayerischen Maisach im September dieses Jahres, hatte unter anderem Firmenchef Hans-Georg Baunach die hohen energetischen Vorteile eines intelligenten Hydraulikschemas erklärt. Was bedeutet effiziente Wärmespeicherung? Erstens die Einlagerung einer möglichst großen Wärmemenge in einem definierten Puffer: also Erzeuger-Vorlauftemperaturen so hoch und Verbraucher-Rücklauftemperaturen so niedrig wie möglich  für eine Schichtung so stabil wie möglich. Zweitens muss das Hydraulikschema eine Be- und Entladungsstrategie zulassen, die als Ergebnis die gespeicherte Wärme möglichst vollständig nutzt. „Wir unterscheiden zwischen wertvoller Exergie und wertloser Anergie. Ein durchmischter Speicher ist nicht nur zu kalt, um befriedigend Trink- oder Badewasser zu bereiten, mit dem Resultat, dass der Kessel eigentlich unnötig häufig takten muss, er ist auch gleichzeitig zu warm, um beispielsweise Solarwärme aufnehmen zu können – ein doppelter Schaden also: verschenkte (Solar-)Wärme und verschenkte Kapazität.“

Effizienz ist demnach das Ergebnis der harmonischen Zusammenarbeit mehrerer Komponenten innerhalb eines Systems. Das patentierte Baunachsche „Rendemix“-Prinzip, ein spezieller Mehrwegemischer mit innerer hydraulischer Weiche, hatte vor etwa 15 Jahren bei der Markteinführung zunächst die Aufgabe, den Rücklauf eines Hochtemperaturkreises zum Vorlauf einer Fußbodenheizung zu machen, obwohl ganz unterschiedliche Wassermengen zirkulieren. Die integrierten Ausgleichsstrecken im Vierwegemischer und die Mischstruktur lösen dieses von Hand kaum zu bewerkstelligende Schaltungsoptimum: Zum gradgenauen und energiesparenden Mischen der Vorlauftemperatur greift die Technik auf den Heizungsrücklauf nebst den unterschiedlichen Temperaturebenen in einem Schichtenspeicher zurück.

Mittlerweile hat sich das Einsatzspektrum erweitert. Innovative Installationsunternehmen setzen das Bauelement natürlich weiterhin zur Kopplung eines Hoch- und eines Niedertemperaturkreises ein. Ebenfalls aber auch zur Be- und Entladung von Zweizonen-Pufferspeichern, dem Thema in Maisach. Der Rendemix sorgt in diesem Fall dafür, dass die Schichtung im Speicher solange wie möglich erhalten bleibt mit der Folge, dass sich die Jahresnutzungsstunden von Solaranlagen als auch von Klein-BHKW wirtschaftlich verlängern und sich die Nutzung einer Scheitholzfeuerung komfortabler gestaltet: Ohne Nachlegen zu müssen überbrückt der besser ausgenutzte Pufferspeicher drei Tage. Nichts spricht gegen eine Fahrt ins Wochende.

Eine Faustformel zog sich in Variationen durch die Lehrstunde: „Bitte merken Sie sich: 1 kWh entspricht grob 1 m3 Speicherwasser x 1 Kelvin Delta T.“ Ein Delta T von 10 Kelvin oder 10 °C lässt zu, von beispielsweise 60 auf 50 °C, einem Puffer mit 1 m3 Volumen 10 kWh zu entnehmen oder zuführen. „Je größer das Delta T, desto größer das Leistungsvermögen in die eine oder in die andere Richtung. Deshalb gilt: Je niedriger die Rücklauftemperatur, umso kleiner darf der Speicher sein.“ Mit dem „Rendemix“ darf er im Einzelfall zwei Nummern kleiner sein.

Den Mehrertrag hat die Fachhochschule Biberach konkret ausgerechnet. Sie maß eine existierende Heizungsanlage mit einem 1.000 l Speicher während einer Heizperiode sowohl im Rendemix-Betrieb als auch im konventionellen Dreiwegemischer-Verfahren durch. Den Speicher bediente ein BHKW mit einer Vorlauftemperatur von 85 °C. Bei einer Rücklauftemperatur aus dem Hochtemperaturkreis von 50 °C errechnete sich eine theoretische Speicherkapazität von 47 kWh. Tatsächlich ließen sich aber mit der Standard-Anbindung der Entnahmearmatur (Einzonen-Entladung) nur 17 kWh entnehmen: Die theoretische Kapazität reduziert sich in diesem Falle um den Faktor 2,7. Schuld an dieser geringen Effizienz – das wies die Hochschule Biberach nach – ist die zwangsläufige Durchmischung im Pufferspeicher bei konventioneller Beschickung. Sie vermindert die nutzbare Wärmemenge erheblich, da sie die Schichtung zerstört. Im zweiten Teil des Versuchs veränderten die Betreuer die Ladestrategie auf die Betriebsart Zweizonen-Be- und -Entladung mit dem „Rendemix“. Die Stellantriebe mischten jetzt nicht heißes mit kaltem, sondern heißes mit warmem und – je nach Sollwertvorgabe – warmes mit kaltem Wasser. Die Beladeseite sah so aus, dass die obere Pufferzone nur heißes Wasser erhielt, und sich dadurch schneller erwärmte, die untere Zone blieb demzufolge länger kalt. Zur Entladung entnahm die Regelung, wenn es der Vorlauf zuließ, zuerst aus dem mittleren Speicheranschluss Wärme und aus der unteren Pufferzone. Die kühlte sich dadurch schneller ab. Die obere Pufferzone blieb folglich auf hohem Temperaturniveau.

Ergebnis: Die effektive Speicherkapazität kletterte um rund 60 Prozent von 17 kWh auf 27,4 kWh. Würde man die Orte der Fühler am Speicher, die das BHKW ein- und ausschalten, optimieren, ließe sich im Falle Biberach die nutzbare Puffereffizienz noch einmal um etwa 30 bis 50 Prozent anheben (Bild 4).

Hans-Georg Baunach verdichtet das Fazit des Biberach-Reports mit seinen Worten: „Das Mischprinzip ist doch ganz einfach erklärt. Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Eimer mit 55-grädigem und einen Eimer mit 45-grädigem Wasser. Die können Sie zu zwei Eimern mit 50 °C zusammenschütten. Nun nehmen Sie zwei Eimer mit 30- und 70 °C, die können Sie ebenfalls zu zwei Eimern mit 50 °C mischen. Von der Seite ist nichts gewonnen. Nur: Im ersten Fall stehen Ihnen 55 °C maximal zur Verfügung, im zweiten Fall 70 °C. Wenn Sie im Winter irgendwo 65 °C Vorlauftemperatur brauchen, nützen Ihnen das geringe Delta T beziehungsweise die 45 °C im Speicher herzlich wenig. Der Kessel muss nachheizen. Bei 70 °C können Sie auf den Speicher zurückgreifen. So sieht die ‚Denke’ des Rendemix aus.“                               www.baunach.net