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Pufferspeicher: Wann er sich lohnt, Größe und Einsatzbereich
Wärmepumpen arbeiten am effizientesten bei einem gleichmäßigen Betrieb. Nun ist es jedoch so, dass in einem Haushalt nicht immer gleich viel Wärme benötigt wird. Genau hier kommt der Pufferspeicher ins Spiel. Er fängt Leistungsspitzen ab, indem er überschüssige Wärme speichert. Diese hält er so lange vor, bis sie benötigt wird, etwa für die Heizung oder Warmwasser. Ein Prinzip, das sich auch bei anderen Wärmequellen bewährt hat, beispielsweise bei Solaranlagen und Holzheizungen.
Was ist ein Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher ist ein isolierter Warmwassertank, der überschüssige thermische Energie zwischenspeichert und bei Bedarf wieder abgibt. Das Heizwasser wird im Pufferspeicher auf eine bestimmte Temperatur gebracht und gespeichert. Benötigen die Heizkörper oder die Fußbodenheizung Wärme, wird das heiße Heizwasser aus dem Speicher entnommen. So stellt ein Pufferspeicher Wärme zur Verfügung, ohne dass Heizkessel, Wärmepumpe oder Solaranlage ständig takten müssen. Das schont die Technik, spart Energie und senkt die Betriebskosten.
Besonders gut lässt sich das Prinzip anhand einer Solarthermie verdeutlichen: Letztere produziert am meisten Wärme, wenn die Sonne scheint. Üblicherweise ist das genau dann, wenn viele Menschen auf der Arbeit sind und gar keine Heizung oder Warmwasser benötigen. Ein Pufferspeicher speichert die Wärme und macht sie dann verfügbar, wenn sie benötigt wird, beispielsweise abends, wenn Leute nach der Arbeit heimkommen.
Auch für Wärmepumpen lohnt sich ein Pufferspeicher, da sie durch häufiges An- und Abschalten an Effizienz verlieren. Ein weiterer Anwendungsfall sind Holzheizungen. So arbeiten Holzheizungen am effizientesten bei Volllast. Da jedoch selten so viel Wärme benötigt wird, macht es Sinn, die überschüssige Wärme zwischenzuspeichern.
Pufferspeicher für Wärmepumpen: Wann er sinnvoll ist
Für den Betrieb einer Wärmepumpe ist ein Pufferspeicher nicht zwingend erforderlich, er kann jedoch sinnvoll sein. Entscheidend ist die Art der Wärmepumpe und das Anlagenkonzept.
Besonders sinnvoll ist ein Pufferspeicher bei Wärmepumpen im Altbau, wenn ältere Heizkörper mit hohen Vorlauftemperaturen verbaut sind. Dann muss die Wärmepumpe häufiger und in kürzeren Zyklen laufen. Das führt ohne Puffer zu starkem Takten und verringert die Effizienz und Lebensdauer der Anlage.
Auch wer seine Wärmepumpe mit einer Solaranlage oder Photovoltaik kombiniert, für den ist ein Pufferspeicher oft sinnvoll. Er gleicht die natürlichen Schwankungen der Sonnenenergie aus und sorgt dafür, dass Wärme auch bei Schatten zur Verfügung steht. Bei Photovoltaikanlagen lässt sich der Pufferspeicher zudem mit einem Heizstab ausstatten. Er erwärmt das Wasser in dem Speicher mittels PV-Strom. So lässt sich überschüssiger Solarstrom als Wärme speichern, statt ihn gegen eine geringe Einspeisevergütung ins Netz abzugeben.
Auch bei Hybrid-Wärmepumpen in Kombination mit einer Holzheizung oder einem wasserführenden Kaminofen übernimmt der Pufferspeicher eine wichtige Funktion. So dient der Speicher als gemeinsame Schaltzentrale. Dabei wird die Wärme von der Wärmepumpe, Holzheizung oder Kaminofen über separate Wärmetauscher in den Speicher eingebracht, ohne dass sich die verschiedenen Heizkreise vermischen.
Insgesamt ergeben sich folgende Anwendungsfälle:
- Altbau mit älteren Heizkörpern: Hohe Vorlauftemperaturen führen ohne Puffer zu starkem Takten und verkürzen die Lebensdauer der Wärmepumpe
- Kombination mit Solarthermie: Der Pufferspeicher gleicht Schwankungen aus und stellt Wärme auch bei fehlender Sonneneinstrahlung bereit.
- Kombination mit Photovoltaik und Heizstab: Überschüssiger PV-Strom wird als Wärme gespeichert, statt ihn gegen eine geringe Einspeisevergütung ins Netz einzuspeisen.
- Kombination mit Holzheizung oder wasserführendem Kaminofen: Der Pufferspeicher dient als gemeinsame Schaltzentrale für mehrere Wärmequellen
- Variable Stromtarife oder Nachtstrom: Die Wärmepumpe heizt gezielt bei günstigem Strom und die Wärme wird für später gespeichert.
Wärmepumpe ohne Pufferspeicher
Verzichten kann man auf den Pufferspeicher hingegen meist bei modernen Inverter-Wärmepumpen in gut gedämmten Neubauten mit Fußbodenheizung. Dort regelt die Wärmepumpe ihre Leistung stufenlos und passt sich dem tatsächlichen Wärmebedarf an, ohne häufig ein- und auszuschalten. Gleichzeitig funktioniert die Fußbodenheizung selbst wie ein großer Wärmespeicher.
Heizstab als Heizungsunterstützung
Ein Heizstab dient als elektrische Zusatzheizung. Er wird in den Pufferspeicher eingeschraubt und taucht vollständig ins Wasser ein. Nach dem Prinzip eines Tauchsieders wandelt er elektrischen Strom unmittelbar in Wärme um ganz ohne Brenner.
Ein Pufferspeicher mit integriertem Heizstab kommt typischerweise in zwei Szenarien zum Einsatz:
- Absicherung der Wärmepumpe: Bei sehr niedrigen Außentemperaturen stoßen Wärmepumpen an ihre Grenzen. Der Wirkungsgrad und die Jahresarbeitszahl nehmen ab, der Stromverbrauch steigt. Der Heizstab springt dann automatisch ein und heizt den Speicher direkt auf.
- Nutzung von überschüssigen PV-Strom: Produziert die eigene PV-Anlage mehr Strom als der Haushalt gerade verbraucht, leitet der Heizstab diesen Überschuss automatisch in den Pufferspeicher um. Die Energie geht so nicht verloren, sondern wird direkt in Wärme umgewandelt, kostenlos und klimafreundlich.
Für Heizung und Warmwasser
Viele moderne Pufferspeicher sind als Kombispeicher für Heizung und Warmwasser ausgelegt. Sie decken beide Bedarfe aus einem Tank, entweder mit einem integrierten Trinkwasserspeicher oder über eine Frischwasserstation. Das spart Platz, reduziert den Installationsaufwand und vereinfacht die Regelungstechnik.
Die passende Größe
Was die Größe des Speichers angeht, gibt es eine Faustregel: 20 bis 50 Liter Puffervolumen pro Kilowatt (kW) Heizleistung. Hier ein Überblick der gängigen Größen:
| Größe | Geeignet für |
| 300 Liter | Kleine Wohnungen oder Einfamilienhäuser mit geringem Heizbedarf, Wärmepumpe bis ca. 8 kW |
| 600 Liter | Mittleres Einfamilienhaus bis ca. 15 kW Wärmebedarf, Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser, bei Kombination mit kleiner Solaranlage |
| 800 Liter | Größeres Einfamilienhaus, Kombination mit Solaranlage, Kombination mit wasserführendem Kaminofen oder Holzheizung |
| 1.000 Liter | Großes Einfamilienhaus oder kleines Mehrfamilienhaus, Wärmepumpe mit Solaranlage |
| 2.000 Liter | Großes Mehrfamilienhaus oder komplexe Heizsysteme mit mehreren Wärmeerzeugern |
Pufferspeicher nachrüsten
Grundsätzlich ist es auch möglich, einen Pufferspeicher bei bestehenden Anlagen nachzurüsten. Voraussetzung ist, dass im Heizungskeller ausreichend Platz vorhanden ist. Der Speicher selbst kostet je nach Größe zwischen 500 und 2.500 Euro. Hinzu kommen die Kosten für die Installation durch den Fachbetrieb, die bei 500 bis 1.500 Euro liegen.
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