Pufferspeicher als Solarspeicher

Die Voraussetzung für die effiziente Nutzung von solarer Wärme ist ein Wärmespeicher. Eine Möglichkeit dafür ist der Pufferspeicher. Auch Holz- und Pelletheizungen sollten mit einem Pufferspeicher betrieben werden. Öl- und Gasheizungen schalten sich je nach Wärmebedarf an und aus. In dem Fall einer Pelletheizung ist dieses Vorgehen mit einem immensen Energieaufwand verbunden. Die Zündung der Pellets benötigt Strom. Auch dauert es im Schnitt 30 Minuten, bis die Heizung effektiv Wärme abgibt. In Kombination mit einem Wärmespeicher kann die Pelletheizung unter Volllast laufen und die produzierte Wärme wird in diesem zwischengespeichert und je nach Bedarf ins Heizungssystem abgegeben. Die überschüssig produzierte Wärme geht nicht verloren, sondern wird im Pufferspeicher gehalten. Somit sparen Sie nicht nur Energie, sondern auch Geld.

Wenn eine Solaranlage eingesetzt wird, kann die Solarenergie im Pufferspeicher gespeichert und bei Bedarf genutzt werden.

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Schnittbild schematisch - Pufferspeicher mit Solarwärmetauscher

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Funktionsweise & Aufbau

Der Aufbau eines Pufferspeichers sehr einfach. Grundsätzlich ist ein Pufferspeicher nicht mehr als ein großer, gut isolierter mit wasser gefüllter Tank. Das vom Heizkessel erhitzte Wasser wird durch eine Pumpe über einen Wärmetauscher durch den Pufferspeicher geleitet. Das im Pufferspeicher befindliche Wasser eignet sich wunderbar als Speichermedium. Durch die Isolierung kann die Wärme hier lange gespeichert werden.

Für Wärmepumpen, Pelletheizungen und/oder Holzheizungen, sollte man optimaler Weise immer einen Pufferspeicher zum Einsatz bringen, da diese Heizungssysteme durch den Puffer wesentlich effektiver werden und einen höheren Anlagen-Wirkungsgrad erreichen.

Es gibt auch durchdachtere Pufferspeicher – sogenannte Schichten Pufferspeicher. Darauf gehen wir im Bereich der Schichtenspeicher ein. Nachfolgen finden Sie zumindest ein Bild eines solchen Speichers.

Hydraulisches Schemata eines Schichten-Pufferspeichers

hydraulisches Schema einer Pelletheizung mit Schichtenpufferspeicher und Solar

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Hydraulikschema eines einfachen Pufferspeichers mit Frischwasserstation

Schnittbild schematisch - Pufferspeicher mit Solarwärmetauscher - Anlagenschema

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Einsatzbereiche – Hydraulik Varianten

Um das obige Bild besser verstehen zu können, fahren Sie mit Ihrer Computermaus über die orangen Punkte.

Die Varianten einen Pufferspeicher einzusetzen sind vielfältig. Vorab sollte man wissen, der Pufferspeicher beinhaltet Heizungswasser, die gleiche Flüssigkeit, die durch Ihre Heizkörper oder Fußbodenheizungsrohre geleitet wird. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass man sich beim Einsatz eines Pufferspeichers zusätzlich um die Erwärmung des Wassers kümmern muss. Möglichkeiten hierfür sind Brauchwasserspeicher oder eine Frischwasserstation, kurz FriWa.
Wir möchten Ihnen hier ein paar mögliche Zusammenstellungen eines solchen Systems näher bringen. Die Wärmequellen (Heizkessel, Pelletofen, Kaminofen, Solar) lassen wir an dieser Stelle außen vor:
Pufferspeicher, Brauchwasserspeicher
Pufferspeicher, Frischwasserstation
Mehrere Pufferspeicher, Brauchwasserspeicher (Zum Beispiel beim zusätzlichen Einsatz einer Holzscheitheizung oder bei größerem Wärmebedarf)
Mehrere Pufferspeicher, Frischwasserstation (Zum Beispiel beim zusätzlichen Einsatz einer Holzscheitheizung oder bei größerem Wärmebedarf – Einsatz der Frischwasserstation würde hier zum Beispiel für ein sehr großes Gebäude mit einem geringen Warmwasserbedarf sprechen – etwa eine Industriehalle mit nur wenigen Zapfstellen)

Installation & Kosten

Die Kosten/Preise eines Pufferspeichers sind von der Größe, also vom Speichervolumen, der Qualität und dem Material des Speichers abhängig. Richtwert für die Größenwahl Ihres Pufferspeichers für eine Pelletheizung: 30 Liter pro Kilowatt (kW) Ihrer Pelletheizung. Allgemein gilt: Großer Speicher zu kleiner Pelletheizung ist am effizientesten. Jedoch sollten Sie darauf achten, dass der Speicher im Verhältnis zu Ihrer Pelletheizung nicht zu groß ist, da bei einer ‚Übergröße‘ des Pufferspeichers mehr Wärme über die Ummantelung des Speichertanks verloren geht, als eine kleine Pelletheizung produzieren kann. Je nach Größe des Pufferspeichers variiert der Anschaffungspreis zwischen 800€ und 2.000€.

Bei der Investition in einen Pufferspeicher müssen Sie gegeben falls mit einer weiteren Investition in einen Warmwasserspeicher oder einer Frischwasserstation zur Wärmeaufbereitung Ihres Nutz- und Trinkwassers rechnen.

Typischerweise fasst ein Pufferspeicher für ein Einfamilienhaus 400 bis 800 Liter.

Der Nachteil eines zu kleinen Volumens des Pufferspeichers ist klar. Er kann nicht ausreichend Wärmeenergie speichern, um auch nur einen Tag ohne Sonnenschein zu überbrücken. Ein zu groß dimensionierter Pufferspeicher hat aber auch einen entscheidenden Nachteil, er muss im Winter mit einer Zusatzheizung warm gehalten werden. Je größer der Speicher ist, desto höher sind seine absoluten Stillstandsverlusste. Es kann sich daher auszahlen, den Pufferspeicher gegen einen kleineren zu tauschen, wenn der Heizbedarf sinkt. Als Richtwert zur Dimensionierung des Speichervolumens lässt sich „50 Litern pro Person und weitere 50 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche“ festlegen.

Wichtige Punkte die es zu beachten gilt:

  • Dimensionierung: Ein Pufferspeicher muss groß genug sein, um die thermische Solaranlage effektiv zur Heizungsunterstützung einsetzen zu können. Durchschnittlich rechnet man pro Haushalt mit einem Volumen von 400 bis 800 Litern.
  • Bauweise: Eine hohe und schlanke Bauform ist perfekt, da hierdurch höhere Temperaturunterschiede möglich sind.
  • Dämmung: Geeignet sind Weichschaum aus Polyurethan oder Hartschaum aus Polyurethan sowie Melaminharz. Mineralwolle ist als Dämmmaterial nicht ausreichend. Die Dämmschicht sollte wenigstens acht bis zehn Zentimeter dick sein.
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