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Pufferspeicher sind wichtig für die Optimierung der Energie- und Kosteneffizienz jedes Heizsystems.
Was ist ein Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher speichert überschüssig produzierte Wärme für die spätere Verwendung. Dank hochwirksamer Isolation kann die Wärme in einem Pufferspeicher über längere Zeit verlustfrei zur Verfügung gehalten werden.
Ein Pufferspeicher verfügt über einen einzigen Wärmetauscher, mit welchem die von einem Heizsystem (Wärmepumpe, Brenner etc.) erzeugte Wärme an das Speichermedium – im Normalfall Wasser – übertragen und zur späteren Nutzung bereitgehalten wird.
Komplexere Pufferspeicher verfügen über zwei Wärmetauscher, welche die Nutzung von zwei separaten Wärmequellen (z. B. Wärmepumpe und Solarthermie oder zwei Wärmeabgabesystemen (z. B. Heizung und warmes Brauchwasser) ermöglichen.
Wie funktioniert ein Pufferspeicher?
Die Funktionsweise eines Pufferspeichers lässt sich am besten anhand des Wasserkreislaufs in einem Heizsystem aufzeigen:
Schritt 1: Die Wärmequelle – z. B. eine Wärmepumpe, eine Solarthermieanlage oder ein Heizkessel – erzeugt Wärme, die über keinen Wärmetauscher an den Pufferspeicher übertragen wird.
Schritt 2: Die Wärme wird im Pufferspeicher gespeichert, anstatt diese direkt an das Heizsystem weiterzugeben. Der Pufferspeicher besteht aus einem isolierten Behälter mit einem Wärmespeichermaterial, das die Wärme aufnehmen und speichern kann. Das Wasser kann Wärme besonders gut speichern.
Schritt 3: Wenn im Heizsystem Wärme benötigt wird, wird die Wärme aus dem Pufferspeicher entnommen. Der Pufferspeicher stellt die benötigte Wärme zur Verfügung, auch wenn die Wärmequelle gerade nicht in Betrieb ist oder nicht genügend Wärme erzeugt.
Welche Vorteile bietet ein Pufferspeicher?
Der Pufferspeicher optimiert die Effizienz des Heizsystems. Wenn die Wärmeproduktion über dem effektiven Wärmebedarf liegt, wird die überschüssige Wärme in den Pufferspeicher geleitet und dort gespeichert. Ansonsten geht sie verloren. Dadurch wird vermieden, dass die Wärmeerzeugung kontinuierlich an- und ausgeschaltet werden muss. Bei Bedarf kann gespeicherte Wärme abgerufen werden, ohne dass gleich die Wärmeerzeugung aktiviert werden muss.
Zusammengefasst bietet ein Pufferspeicher folgende Vorteile:
Lastausgleich:
Der Pufferspeicher ermöglicht es, überschüssige Wärmeenergie zu speichern und sie später zu nutzen. Dadurch kann der Wärmeerzeuger mit optimaler Effizienz arbeiten, da er nicht ständig ein- und ausgeschaltet werden muss.
Reduktion der Schaltzyklen:
Durch den Einsatz eines Pufferspeichers können die Schaltzyklen des Wärmeerzeugers reduziert werden. Dies trägt zu weniger Verschleiss und längerer Lebensdauer des Systems bei.
Flexibilität der Wärmeverteilung:
Der Pufferspeicher ermöglicht es, die Wärmeenergie zu dem Zeitpunkt zu speichern, wenn sie verfügbar ist, und sie zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Dies ist besonders nützlich, wenn die Wärmeenergie nicht kontinuierlich erzeugt wird oder wenn die Nachfrage nach Wärmeenergie schwankt.
Nutzung erneuerbarer Energiequellen:
Heizungsanlagen, die mit erneuerbarer Energie – z. B. Solarthermie – betrieben werden, haben den Nachteil, dass Wärme oftmals dann produziert wird, wenn sie noch nicht benötigt wird (Sonnenschein tagsüber, Wärmebedarf am Abend / in der Nacht). Dieses Ungleichgewicht von Wärmeerzeugung und -bedarf kann durch den Pufferspeicher ausgeglichen werden.
Grösse und Aufstellungsort beim Pufferspeicher
Grundsätzlich ist die Dimensionierung eines Pufferspeichers eine komplexe Aufgabe, die von einer Fachperson durchgeführt werden sollte. Ein Experte kann anhand der spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten des Heizsystems eine genaue Berechnung durchführen, um die optimale Grösse des Pufferspeichers zu bestimmen.
Folgende Aspekte sind bei der Dimensionierung eines Pufferspeichers zu berücksichtigen:
Heizlast des Gebäudes: Die Heizlast des Gebäudes bestimmt den maximalen Wärmebedarf, den der Pufferspeicher abdecken sollte. Eine genaue Berechnung der Heizlast basiert auf Faktoren wie der Gebäudegrösse, der Wärmedämmung, der Qualität der Fenster, der gewünschten Raumtemperatur usw. Je höher die Heizlast, umso grösser sollte der Pufferspeicher sein, um eine ausreichende Wärmeversorgung sicherzustellen.
Wärmeerzeugerleistung: Die Leistung des Wärmeerzeugers – z. B. die Wärmepumpe oder der Heizkessel – spielt ebenfalls eine Rolle bei der Dimensionierung des Pufferspeichers. Ein grösserer Wärmeerzeuger erfordert in der Regel auch einen grösseren Pufferspeicher, um die überschüssig produzierte Wärmeenergie zu speichern.
Betriebszeiten des Wärmeerzeugers: Die Betriebszeiten des Wärmeerzeugers sollten berücksichtigt werden. Wenn der Wärmeerzeuger längere Betriebspausen hat, beispielsweise bei solarthermischen Anlagen oder Biomasseheizungen, ist ein grösserer Pufferspeicher erforderlich, um die Wärme über die Pausenzeit hinweg zu speichern.
Vorhandene Energiesysteme: Wenn andere Energiesysteme, wie beispielsweise Solarthermie oder Biomasse, Teil des Heizsystems sind, muss die Grösse des Pufferspeichers an die Schwankungen in der Wärmeerzeugung angepasst werden. Ein grösserer Pufferspeicher kann helfen, überschüssige Wärmeenergie effizient zu speichern und später zu nutzen.
Sinnvollerweise wird ein Pufferspeicher in der Nähe der Wärmeerzeugungsanlage aufgestellt, um so den Wärmeverlust in den Leitungen möglichst gering zu halten. Geeignete Aufstellungsorte sind z. B. der Heizungsraum oder ein nahe gelegener separater Technikraum. Um die Abgabe von Wärme an den Raum möglich zu machen, sollte der Aufstellungsraum gut belüftet sein. Zudem wichtig für die Aufstellung:
- Der Pufferspeicher sollte auf einer ebenen Fläche aufgestellt werden.
- Es sollte genügend Platz für Installation, Anschlüsse und Wartung vorhanden sein.
Kosten eines Pufferspeichers
Die Kosten für einen Pufferspeicher sind abhängig von seiner Grösse und seiner Ausstattung (s. dazu Abschnitt zum Thema Wärmetauscher).
Für einen einfachen Pufferspeicher mit einem Inhalt von 500 Litern und einem Wärmetauscher ist mit Kosten ab CHF 1’500 zu rechnen, ein Modell mit 2’000 Litern Inhalt ist für ca. CHF 3’000 erhältlich.
Pufferspeicher mit einem Wärmetauscher und 500 Liter Inhalt kosten ab ca. CHF 2’000, bei einem Modell mit 2’000 Litern Inhalt ist mit Kosten von ca. CHF 3’500 zu rechnen.
Üblicherweise werden die geeigneten Pufferspeicher schon in der Planungsphase einer Heizung bestimmt und im Gesamtbudget mit eingerechnet, sodass die oben erwähnten Preise nur ungefähre Kosten wiedergeben.
Staatliche Förderung eines Pufferspeichers
Generell sind in der Schweiz keine Fördergelder für Wärmespeicher vorgesehen. Da Speicherlösungen normalerweise Bestandteil eines gesamten Heizsystems sind und kaum einzeln installiert werden, wäre ein spezifisches Förderprogramm für Speicher wenig sinnvoll.
Pufferspeicher von Vaillant
Fazit
Die vielseitige Einsetzbarkeit des Produkts ermöglicht den Einsatz mit allen Gängigen Wärmeerzeugern und Energieträgern. Dank seines hocheffizienten Wärmedämmungskonzepts verzeichnet das Produkt minimalste Energieverluste, was zu einer besonders wirtschaftlichen Nutzung führt. Eine weitere Stärke ist die effiziente Verwendung von Solarenergie durch eine integrierte Solarladestation. Darüber hinaus sorgt die Trinkwasserstation für eine hygienische Warmwasserbereitung - ein weiterer Pluspunkt in Komfort und Sicherheit im Alltag.
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