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News vom 03.06.2019

Themenserie "Speicher für Energieautarkie und Mieterstromprojekte" - Teil 10

Welche Rolle spielen Wärmespeicher bei der Deckung des Wärmebedarfs?

Bei der Versorgung eines Gebäudes mit Heiz- und Warmwasser sind Pufferspeicher Standard. Sie stellen große Wasserspeicher dar, in denen je nach Bedarf das darin befindliche Wasser durch einen Heizkessel, eine Wärmepumpe, Solarthermie oder einen Heizstab erhitzt wird.

Schichten-Pufferspeicher mit mehreren Vor- und Rückläufen für die verschiedenen Temperaturschichten. <br />Bild: KN
Schichten-Pufferspeicher mit mehreren Vor- und Rückläufen für die verschiedenen Temperaturschichten.
Bild: KN

Neben Wasser gibt es auch Lösungen mit Salzlösungen oder Paraffin als Speichermedium, die teils deutlich effizienter und mit weniger Verlusten arbeiten als solche auf Wasserbasis. Aber am Markt haben sie sich bisher nicht durchgesetzt, weil die Investitionskosten um ein Vielfaches über denen von Warmwasser-Pufferspeichern liegen. Für diese werden, etwa bei einem 500-Liter-Speicher auch für die Trinkwarmwasserbereitung, inklusive Installation um die 2.000 Euro fällig.

Bei Hybridheizungen, also solchen, die mehrere Wärmequellen nutzen, sind sie unentbehrlich. So auch bei der Solarthermie: Hier genügt es im Sommer und mitunter auch in der Übergangszeit, den Speicher zu befüllen, wenn die Sonne ausreichend um die Mittagszeit scheint. Das wiederum spart in diesen Jahreszeiten die Kosten für die Trinkwarmwasserbereitung und teilweise für die Heizung. Da in der Mittagszeit der Bedarf im Wohnbereich an Warmwasser gering ist, kann dieses etwa abends zum Duschen abgerufen werden – abgesehen von den Stromkosten für die Umwälzpumpe quasi zum Nulltarif.

Bei Bedarf wird also das warme Wasser aus dem Speicher mittels Umwälzpumpe, auch Heizpumpe genannt, abgerufen, aber nur das für den Heizungskreislauf. Denn das Wasser des Pufferspeichers bleibt immer entweder im Speicher oder im Heizungskreislauf – im Gegensatz zu Frischwasser, das fürs Duschen oder Kochen genutzt wird. Denn das wird durch schlangenförmige Wärmeübertrager aus Edelstahl, auch Wellrohre genannt, durch den Pufferspeicher geführt und so erwärmt.

Unten kalt, oben warm

Der Pufferspeicher ist also ein Bindeglied zwischen den Heizquellen und den Wärmeabnehmern. Gespeist wird er nur von Heizungswasser, das unten als Rücklauf von Verbrauchern wie Heizkörpern abgekühlt einströmt und oben nach der Erhitzung mittels Wärmeübertrager des Heizkessels oder der anderen Wärmequellen warm abgenommen wird. Für ein Einfamilienhaus reicht diese Lösung aus.

Doch inzwischen haben sich Schichtenspeicher etabliert, die auf die verschiedenen Schichten im Speicher zurückgreifen. Wenn oben das 60 Grad warme Wasser lagert, wird von dort etwa ein Heizkörper bedient, der eben jene Temperatur als Vorlauf benötigt. Gleiches gilt für Duschwasser, das mittels des beschriebenen Wärmetauschers erwärmt wird. In der Mitte des Speichers hingegen können 40 Grad warme Schichten vorhanden sein. Diese wiederum reichen aus, um etwa die Flächenheizungen zu bedienen.

Zudem gibt es noch eine Kombination aus Puffer- und Warmwasserspeichern mit zwei getrennten Tanks. Diese verfügen über zwei komplett getrennte Kreisläufe.

Pufferspeicher sind auch unentbehrlich bei der neuen Nummer Eins der Wärmequellen im Neubau: der Wärmepumpe. Denn diese erzeugt ihre Wärme am günstigsten in der Nacht, wenn spezielle Wärmepumpentarife gelten, die gut ein Drittel unter den Tagtarifen liegen. Da der Warmwasser- und Heizungsbedarf in der Nacht aber sehr gering ist, wird diese Zeit genutzt, um den Pufferspeicher aufzuheizen.

Berechnung nach DIN

Zur Auslegung gibt es verschiedene Methoden. Bei Festbrennstoffkesseln etwa sollte die DIN EN 303-5 herangezogen werden. Generell gilt aber auch hier die im letzten Teil schon erwähnte DIN EN 12831-3. Hier und da wird noch die DIN 4708 verwendet. Doch diese soll mit der neuen Norm ersetzt werden.

Noch eine Faustregel: In einer Wohnung mit Dusche sollte der Pufferspeicher mindestens 30 Liter je Person umfassen, in solchen mit einer Badewanne (und natürlich nur, wenn die häufig benutzt wird) 50 Liter je Person.

Der nächste Teil der Serie am 05.06.2019 betrachtet in zwei Folgen die Arten der Wärmerzeugung. Nicht alle Technologien, die heute am Markt verfügbar sind, haben auch eine Zukunft.

Bisher erschienen:

1. Was ist Eigenversorgung und welche Komponenten braucht man dafür?
2. Wie ist die rechtliche Lage bei Strom-Eigenerzeugung und -verbrauch?
3. Welchen Bedarf hat ein Gebäude an Strom und wie plant man Eigenproduktion und  Eigenverbrauch?
4. Wie werden Stromspeicher in ein System zur Eigenversorgung eingebunden?
5. Wie erzeugt man selbst Strom? – BHKW
6. Wie erzeugt man selbst Strom? – Brennstoffzelle
7. Wie erzeugt man selbst Strom? – PV
8. Wie erzeugt man selbst Strom? – Andere Lösungen wie Miniwindanlagen
9. Welchen Wärmebedarf hat ein Gebäude?
10. Welche Rolle spielen Wärmespeicher bei der Deckung des Wärmebedarfs?

Demnächst erscheinen:

11. Welche Wärmeerzeuger sind zukunftsfähig?
12. Wie sollte die Warmwasserbereitung erfolgen?
13. Praxisbeispiele von Gebäuden mit hoher Eigenabdeckung an Strom und Wärme

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verdammt schrieb: Hallo cirion, Hallo Rastelli, ich bin echt so froh das ihr euch Zeit nehmt und mich unterstützt mit meiner Anlage. Hier...
mtx0815 schrieb: Moin ! Die im Gerät verbaute Pumpe ist ungeregelt. Der Kabelbaum ist allerdings universal und hat daher den Anschluss für...
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