Wärmepumpe und Pufferspeicher: Eine sinnvolle Kombination?
Der Pufferspeicher dient dazu die Wärmegeneration - und verbrauch zu entkoppeln. So kann überschüssige Wärme, die zu einem früheren Zeitpunkt produziert wurde, später an das Heizsystem abgegeben werden, was eine besonders effiziente Arbeitsweise ermöglicht. Sind alle Voraussetzungen erfüllt, gilt das auch für Wärmepumpen.
Wärmepumpe mit Pufferspeicher: So funktionierts
Ein Pufferspeicher dient dazu, überschüssig produzierte Wärme, die gerade nicht benötigt wird, zwischen zu speichern. Er fungiert also als Wärmedepot und gibt die erzeugte Wärme dann wenn sie benötigt wird, zeitversetzt ab - er “puffert” also.
Das Speichergerät besteht aus Stahl und ist von einer Isolierung umgeben. Im Inneren findet sich Heizungswasser. Abhängig vom jeweiligen Modell finden sich am Speicher selbst verschiedene hydraulische Anschlussmöglichkeiten, so können weitere Energiequellen eingebunden werden.
Im Regelfall wird der Pufferspeicher zwischen den Wärmeerzeuger, in diesem Fall die Wärmepumpe und das Heizsystem geschalten. Die Wärmepumpe sorgt dafür, dass das Heizwasser erwärmt und von Vorlauf in Speicherbehälter geleitet wird. Das Heizwasser im Inneren des Pufferspeichers wird auf Temperatur gebraucht, wodurch die thermische Energie quasi dort zwischengelagert wird, bis Heizbedarf besteht. Dann wird das gespeicherte, erwärmte Wasser dazu verwendet die Wärmeenergie an Ihre Heizkörper weiter zu verteilen. Anschließend fließt der Rücklauf, welcher nun abgekühlt ist, zurück in den Speicher. Nach Abgabe der Wärme, kann der Kreislauf also von vorne beginnen.
Wärmepumpe mit Pufferspeicher: Die Gründe
Wärmepumpen können prinzipiell auch ohne Pufferspeicher effizient betrieben werden. Aus verschiedenen Gründen, kann sich die Installation eines Zwischenspeichers allerdings für Sie lohnen:
Gleichmäßiger Betrieb
Wärmepumpen mit Pufferspeicher arbeiten besonders gleichmäßig. Da der Speicher Wärme auch dann aufnimmt, wenn sie gerade gar nicht benötigt wird, muss die Wärmepumpe seltener an- und abschalten. So wird die Technik geschont, was die Lebensdauer der Anlage unter Umständen verlängern kann.
Zuverlässiger Betrieb
Damit die Wärmepumpe effizient arbeiten kann, muss der Kältemittelkreislauf stetig laufen und die Wärmeenergie, die aus der Umwelt gewonnen wurde abgeben. Nicht immer wird genau so viel Energie produziert wie auch benötigt wird, teils wird zu viel Wärme gewonnen, diese kann vom Pufferspeicher aufgenommen werden und so einen konstanten Fluss des Heizwassers gewährleisten.
Sollte die Energie nicht abgenommen werden, könnten Hochdrückstörungen die Folge sein. Ein Pufferspeicher kann dem also vorbeugen. Durch sorgfältige Planung kann aber auch bei Anlagen ohne einen derartigen Speicher verhindert werden, dass es zu Störungen und technischen Problemen kommt.
Sperrzeiten effektiv überbrücken
Haben Sie sich für einen Wärmepumpentarif entschieden, dann ist Ihr Energieversoger dazu berechtigt Sperrzeiten einzurichten, um das Stromnetz zu entlasten. Dieses vorgehen ist dreimal am Tag für bis zu 2 Stunden zulässig. In dieser Zeit kann Ihre Wärmepumpe also nicht arbeiten. Haben Sie einen Pufferspeicher installiert, können Sie die darin gespeicherte Wärme in den Sperrzeiten nutzen.
Optimales Zusammenspiel hybrider Heizsysteme
In einem hybriden Heizsystem arbeiten mehrere Wärmeerzeuger zusammen. Hier dient der Pufferspeicher als optimale Ergänzung zur Wärmepumpe. Wird diese mit Solarthermie oder einem fossilen Brennstoffkessel kombiniert, fungiert der Speicher als Schnittstelle für ein optimales Zusammenspiel.
Pufferspeicher Arten im Überblick
Nicht nur bei Wärmepumpen gibt es verschiedene Typen, je nach Wärmequelle, auch bei den Pufferspeichern sind verschiedene Varianten erhältlich.
Konventionelle Wärmespeicher: Hierbei handelt es sich um die einfachste, klassische Variante des Speichermediums. Der Speicher beseht aus einem gedämmten bzw. isolierten Behältnis, mit passenden Anschlüssen für das Heizsystem. Dadurch, dass sich der Speicherinhalt konstant vermischt, herrscht im eine mittlere Temperatur. Diese Pufferspeicher sind für Wärmepumpensysteme allerdings nicht geeignet.
Bivalente/multivalente Speicher: Hier lassen sich gleich zwei oder sogar mehrere Wärmequellen anschließen. Das ist immer dann von Relevanz, wenn Sie eine Wärmepumpe oder ähnliches als integrieren wollen.
Schichtladespeicher: Hier wird verschieden temperiertes Wasser in verschiedenen Bereichen gespeichert: Warmes ganz oben und kaltes ganz unten. Durch diese stabile Schichtung, kann das Wasser nur langsamer auskühlen.
Hybridspeicher: Dieser Speichertyp kombiniert einen Puffer- bzw. Schichtladespeicher mit einem Stromspeicher, die parallel arbeiten. Er speichert nicht nur Warmwasser, sondern kann auch selbst erzeugten Strom, zum Beispiel aus einer Photovoltaikanlage, in einer Batterie speichern. Sobald die Batterie voll aufgeladen ist, wird überschüssiger Strom genutzt, um über eine Heizpatrone das Wasser weiter zu erhitzen. Diese Art der Nutzung ist jedoch eher selten.
Integrierter Pufferspeicher: Diese Variante, wird in die Inneneinheit der Wärmepumpe integriert. Die Methode gilt als besonders platzsparend und ist zudem schnell in der Installation.
Alternative Fußbodenheizung
Fußbodenheizung bzw. Flächenheizungen im Allgemeinen sind besonders beliebt in Kombination mit einer Wärmepumpe. Dies hängt mit ihrer niedrigen Vorlauftemperatur zusammen, was eine besonders effiziente Nutzung des Wärmeerzeugers möglich macht. Zudem gilt, dass in solchen Fällen unter Umständen kein zusätzlicher Speicher erforderlich ist. Durch ihre Fläche und Trägheit kann die Fußbodenheizung nämlich selbst als eine Art Speicher fungieren. Über den Estrich wird die Wärme quasi aufgenommen und so über einen längeren Zeitraum hinweg abgegeben. Auch potenzielle Sperrzeiten lassen sich so überbrücken.
Wärmepumpen mit Puffer- und Warmwasserspeicher kombinieren
Der Pufferspeicher dient dazu Heizungswasser zwischen zu lagern, bezieht sich aber nicht auf Energie zur Erzeugung von warmem Wasser. Die meisten Wärmepumpen dienen allerdings nicht nur zum Heizen, sondern auch zur Warmwasserbereitstellung. Damit die erzeugte thermische Energie, auch auf das Trinkwasser übertragen werden kann, wird eine sogenannte Frischwasserstation benötigt. Dank eines Wärmeaustauschers geht die Heizungswasser-Wärme auf das Trinkwasser über.
Frischwasserstation und Pufferspeicher können entweder getrennt von einander installiert werden oder in einem Gerät. In einem Kombigerät sind also sowohl Heiz, - als auch Trinkwasser enthalten, allerdings getrennt voneinander, sodass es zu keinerlei hygienischen Problemen kommt. Der Platzbedarf bei diesen Anlagen ist vergleichsweise niedrig, das Fassungsvermögen aber auch entsprechend geringer.
Vor- und Nachteile
Die Kombination einer Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher hat sowohl Vor, als auch Nachteile. Ein professioneller Energieberater wird Ihnen bei der Entscheidung behilflich sein. Wie immer beim Thema Wärmepumpe und energetische Sanierung gilt: Die Planung ist das A und O.
Wärmepumpe mit Pufferspeicher: Die Planung ist das essenziell
Egal ob Wärmepumpe mit, oder ohne Pufferspeicher - die richtige Planung ist in jedem Fall unerlässlich. Erfahrene Energieberater und Fachbetriebe haben sich darauf spezialisiert, die richtige Lösung für Ihre individuelle Situation zu identifizieren und Ihnen bei der Planung, Dimensionierung und Beantragung von Fördermitteln zu helfen. Sowohl individuelle Gegebenheiten, als auch Systemanforderungen sind dabei zu berücksichtigen.
Fazit
Die Kombination von Wärmepumpen und Pufferspeichern ermöglicht einen effizienteren und gleichmäßigeren Heizbetrieb. Der Pufferspeicher speichert überschüssige Wärme und gibt sie bei Bedarf ab, was die Lebensdauer der Wärmepumpe verlängern kann und Sperrzeiten im Stromnetz überbrückt. Zudem optimiert er das Zusammenspiel in hybriden Heizsystemen.
Allerdings ist immer ist ein Pufferspeicher nötig, vor allem bei Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen, die selbst als Wärmespeicher fungieren können. Die Wahl des passenden Systems sollte gut geplant und individuell abgestimmt werden, um maximale Effizienz zu erzielen.
