Pufferspeicher – das sollten Sie über Funktion, Auslegung und Vorteile wissen

Um Wärme nachhaltig zu speichern, gibt es etliche Methoden – und mit ihnen auch diverse Vor- und Nachteile. Denn nicht jede Speicherart eignet sich für alle Anforderungen. Geht es darum, Wärme aus erneuerbaren Energien „haltbar“ zu machen, so tritt früher oder später der Pufferspeicher auf die Bildfläche. Als Bestandteil einer Anlage zur Wärmebereitstellung dient er der Speicherung von bereits produzierter Wärme, damit diese sich später zur Bereitstellung von Heiz- oder Warmwasser nutzen lässt.

Wie genau das funktioniert, welcher Pufferspeicher zu welchen Nutzungsanforderungen passt und welche Tipps in Bezug auf die Kosten goldwert sind, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Differenzen ausgleichen und Wärme verfügbar machen – so funktioniert ein Pufferspeicher

Die Aufgabe eines Pufferspeichers ist es, mögliche Differenzen zwischen erzeugter und verbrauchter Wärmeleistung einer Heizungsanlage oder eines Wärmespeichers auszugleichen. Zudem macht er eine zeitlich vom Verbrauch entkoppelte Wärmeerzeugung möglich. Dabei trennt er die Wärmeerzeugung vom Wärmebedarf, was den Betrieb des Wärmeerzeugers durch minimierte Teillastzeiten effizienter macht. Außerdem sorgt ein Pufferspeicher dafür, dass der Wärmeerzeuger nicht ständig ein- und ausgeschaltet werden muss. Das wirkt sich positiv auf dessen Lebensdauer aus und begünstigt eine Reduktion der Heizkosten durch eine höhere Effizienz der Heizungsanlage und deren geringeren Energieverbrauch.

Hinzu kommt, dass ein Pufferspeicher sowohl die Voraussetzungen für eine Kombination mehrerer Wärmeerzeuger in einer Heizungsanlage schafft als auch eine sehr gute Einbindung erneuerbarer Energiequellen in die gesamte Heizungsanlage ermöglicht. Zudem lässt er sich besonders gut in Verbindung mit einem BHKW einsetzen. Keine Frage, dass Pufferspeicher in vielen Bereichen ihren Einsatz finden. Zum Beispiel in Einfamilienhäusern, Quartierkonzepten oder Nah- und Fernwärmenetzen.

Schichtladespeicher oder Hygienespeicher, Solarspeicher oder Kombispeicher?

Diese Varianten gibt esJe nach Einsatzbereich gibt es unterschiedlichste Arten eines Pufferspeichers, von denen jede für sich ihre speziellen Vorteile hat. Welche das sind und wann sich welcher Pufferspeicher empfiehlt, zeigt die folgende Übersicht:

1. Schichtladespeicher

Der Schichtladespeicher ist ein spezieller Pufferspeicher, hinter dem ein besonders ausgefeiltes Schichtsystem zur Energiespeicherung und Wärmebereitstellung steckt. Im Unterschied zu einem normalen Pufferspeicher, der kaltes Rücklauf- und heißes Vorlaufwasser ziemlich gleichmäßig durchmischt und nur dann heißes Wasser zur Entnahme bereitstellt, wenn der Speicher voll ist, hält der Schichtladespeicher ein bestimmtes Temperaturschichtsystem aufrecht. Dieses macht es möglich, dass sich heißes Wasser unabhängig vom Füllstand des Speichers zu jedem Zeitpunkt entnehmen lässt. Das begünstigt eine besonders flexible Nutzung des Pufferspeichers.

2. Hygienespeicher

Die typische Aufgabe für einen Pufferspeicher ist es, warmes Heizungswasser bereitzustellen. Gleichzeitig gibt es auch Speicher für warmes Trinkwasser. Ein Hygienespeicher geht noch einen Schritt weiter, indem er beide Speicherarten miteinander kombiniert. Einfach gesagt, ist ein Hygienespeicher also nichts anderes als die Zusammensetzung von normalem Pufferspeicher und einer Frischwasserstation. Dabei durchfließt das Heizungswasser des Pufferspeichers die Frischwasserstation und gibt auf diese Weise die Heizungswärme an das sogenannte Brauchwasser ab. Der Vorteil dabei: Dank Hygienespeicher ist es möglich, an den Zapfstellen jederzeit ganz frisch erwärmtes Wasser zu entnehmen.

3. Solarspeicher

Ist die Kombination von einem Pufferspeicher mit einer Solarthermie-Anlage verbunden, so spricht man von einem Solarspeicher. Hierbei gilt es darauf zu achten, dass es nicht zu einer Vermischung der Solarflüssigkeit mit dem Heiz- oder Trinkwasser kommt. Deswegen verfügen Solarspeicher immer über eine sogenannte spezielle „Rohrschlange“, die es verhindert, dass sich Wasser und Solarflüssigkeit miteinander vermengen.

4. Kombispeicher

Ein Kombispeicher ist die Verbindung von Warmwasser- und Pufferspeicher. Er verfügt über zwei separate Kreisläufe, damit sich Trink- und Heizungswasser nicht mischen. So lassen sich sowohl warmes Brauch- als auch warmes Heizungswasser entnehmen. Der große Vorteil dabei: Dank der zwei getrennten Kreisläufe in einem Speicher lässt sich im Vergleich zu zwei vollständig getrennten Speichern eine Menge Platz sparen.

Pufferspeicher und BHKW-Anlage: eine Kombination mit Vorteilen

In BHKW-Anlagen kommen häufig die Schichtladespeicher zum Einsatz. Gerade bei der Versorgung vieler Verbraucher über ein Nah- bzw. Fernwärmenetz ist eine Entkopplung zwischen Erzeugung und Versorgung mittels Pufferspeicher die gängige Variante.

Wer in Kombination mit seinem BHKW einen Pufferspeicher nutzt, kann von etlichen Vorteilen profitieren. Die Wichtigsten zeigt Ihnen die folgende Auflistung.

Der Pufferspeicher…

• trennt Wärmeerzeugung von Wärmebedarf, was den Betrieb des Wärmeerzeugers durch minimierte Teillastzeiten effizienter macht.
• deckt Wärmelastspitzen und vermeidet die Zuschaltung des Spitzenkessels bei Kurzzeitspitzen. Das erhöht die Laufzeit des BHKW.
• hilft dabei, die BHKW-Laufzeiten in die Stromspitzen zu verlagern (z.B. von der Nacht auf den Tag), denn hier lassen sich höhere Stromgutschriften erzielen.
• vermeidet einen taktenden BHKW-Betrieb, der zu einem höheren Maschinenverschleiß und so auf Dauer vielleicht zum BHKW-Ausfall führen würde. Er wirkt sich damit also positiv auf die Lebensdauer aus.
• begünstigt eine Reduktion der Heizkosten durch eine höhere Effizienz der Heizungsanlage und deren geringeren Energieverbrauch.
• ermöglicht eine sehr gute Einbindung erneuerbarer Energiequellen in die Heizungsanlage.
• schafft die Voraussetzungen für eine Kombination mehrerer Wärmeerzeuger in einer Heizungsanlage.

So legen Sie Ihren Pufferspeicher richtig aus

Die Auslegung eines Pufferspeichers sollte immer in Abhängigkeit zum geplanten Betrieb des Wärmeerzeugers laufen. Dafür gilt es, die Betriebsweise der hier als Beispiel aufgeführten BHKW-Anlage zu hinterfragen. Das heißt: ob diese beispielsweise stromgeführt oder wärmegeführt genutzt werden soll, wie hoch die Grundlast sein wird oder wie flexibel der Betrieb gestaltet werden soll.

Ebenfalls eine wichtige Rolle spielen die Lastgänge: Je nach Lastgang springen in Zeiten, in denen wenig Wärmebedarf besteht, dagegen aber eine hohe Last der BHKW-Anlage anfällt, die Pufferspeicher ein und nehmen die Wärme auf. Bedingt durch die Dauer variieren dabei die Volumina der geforderten Pufferspeicher.

Worauf sollten Sie beim Bau eines Pufferspeichers für Ihr BHKW achten?

Das A und O für den Bau eines Pufferspeichers ist die richtige, auf den Betrieb des BHKW abgestimmte Dimensionierung. Zudem sollten Dimensionierung, Einbindung und Steuerung auf das Gesamtsystem, also zum Beispiel eine Heizzentrale, abgestimmt sein. Davon ist abhängig, wann der Puffer einspringt, d.h. wann er speichert und wann er entlädt. Ein weiterer, nicht ganz unwichtiger Punkt, ist die Platzfrage. Da ein Pufferspeicher teilweise enorme Ausmaße annehmen kann, sollten Sie im Vorfeld sicherstellen, dass wirklich genügend Raum gegeben ist. So vermeiden Sie böse Überraschungen.