Der Pufferspeicher einer Wärmepumpe speichert überschüssige Wärme, sodass diese später genutzt werden kann. Die Kombination aus beiden Systemen ist nicht zwingend notwendig – sie kann aber dabei helfen, den Wärmepumpenbetrieb zu optimieren. Buderus stellt Ihnen verschiedene Arten von Pufferspeichern vor, erläutert ihre Funktion und fasst die Vor- und Nachteile zusammen.
Was ist ein Pufferspeicher und wofür wird er eingesetzt?
Bei einem Pufferspeicher handelt es sich um einen gut isolierten Tank aus Stahl, Edelstahl oder Kunststoff, der mit Wasser befüllt ist. Er dient dazu, überschüssige Wärme der Wärmepumpe aufzunehmen, möglichst verlustfrei zwischenzulagern und sie bei Bedarf wieder an das Heizsystem abzugeben. Wärmeerzeugung und Wärmenutzung werden damit praktisch voneinander entkoppelt. Mit einem Pufferspeicher lassen sich Zeiten überbrücken, in denen die Wärmepumpe nur wenig Wärme liefert oder phasenweise abgeschaltet ist.
Die Funktionsweise eines Pufferspeichers ist unkompliziert. Zunächst entnimmt die Wärmepumpe der Umwelt Wärme, bringt diese auf ein höheres Niveau und überträgt sie anschließend auf den Heizkreislauf (wie der Prozess im Detail abläuft, erfahren Sie im Ratgeber Funktion einer Wärmepumpe ).
Eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher leitet die überschüssige Wärmeenergie – also die Wärme, die im Haus gerade nicht benötigt wird – mithilfe eines Wärmetauschers in den Speicherbehälter. Der Behälter ist mit Wasser gefüllt, und dieses wird erwärmt. So wird die thermische Energie zwischengelagert. Bei Bedarf wird das warme Wasser an die Heizkörper und die Warmwasserbereitung weitergeleitet. Das ist auch dann möglich, wenn die Wärmepumpe mal während einer Sperrzeit nicht in Betrieb ist (das kann der Fall sein, wenn Sie einen Wärmepumpen-Stromtarif nutzen). Das abgekühlte Wasser (der Rücklauf) fließt anschließend zurück in den Pufferspeicher.
Wann lohnt sich die Kombination aus Wärmepumpe und Pufferspeicher?
Grundsätzlich lässt sich eine Wärmepumpe auch ohne Pufferspeicher betreiben. Wärmepumpen werden meist mit Flächenheizungen, beispielsweise einer Fußbodenheizung, kombiniert. Sie benötigen nur geringe Vorlauftemperaturen , was die Effizienz der Wärmepumpe steigert. Eine Fußbodenheizung wirkt aufgrund des großen Wasserinhalts und der Trägheit bei der Wärmeabgabe bereits selbst wie ein Wärmespeicher. Die Kombination aus Pufferspeicher und Wärmepumpe ist aber in einigen Fällen durchaus sinnvoll:
Sie heizen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe : Ein Speicher unterstützt Ihre Wärmepumpe darin, besonders energieeffizient und damit kostensparend zu arbeiten – das gilt vor allem, wenn Sie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe besitzen. Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft als primäre Energiequelle. Tagsüber ist die Ansaugluft üblicherweise wärmer als in der Nacht. Mit einem Pufferspeicher lässt sich die am Tag erzeugte Wärme zwischenspeichern, um in den Abend- oder Nachtstunden kostengünstig zu heizen. Die Wärmepumpe kann folglich so eingestellt werden, dass sie nachts weniger läuft. Dadurch verringert sich auch deren Lautstärke . Weiterer Pluspunkt: Der Pufferspeicher kann im Winter die notwendige Energie für das Abtauprogramm der Wärmepumpe liefern.
Sie nutzen einen Wärmepumpen-Stromtarif: Für Wärmepumpen gibt es spezielle Wärmepumpentarife, die etwas günstiger sind als herkömmliche Stromtarife. Meist handelt es sich dabei um Nachtstromtarife. Während der Sperrzeiten darf der Energieversorger die Wärmepumpe vorübergehend vom Netz trennen, um Belastungsspitzen im Stromnetz aufzufangen. Wenn Sie Ihre Wärmepumpe an einen Pufferspeicher anschließen, können sie den günstigen Nachtstrom optimal ausnutzen. Zudem lassen sich Sperrzeiten problemlos überbrücken.
Sie erwärmen mit der Wärmepumpe auch Ihr Trinkwasser: Mit einem Speicher kann die Wärmepumpe das Trinkwasser zu bestimmten Zeiten erwärmen. So steht immer genügend Warmwasser zur Verfügung – auch zur morgendlichen Rush-Hour im Bad. Wichtig: Ein Pufferspeicher ist kein Warmwasserspeicher. Aus hygienischen Gründen müssen Heizungswasser und Warmwasser immer voneinander getrennt sein. Es gibt aber spezielle Kombi-Pufferspeicher, die beide Funktionen vereinen.
Ihre Wärmepumpe ist Teil einer Hybridheizung : In einem hybriden Heizsystem (auch bekannt als bivalentes System ) wird die Wärmepumpe mit einem oder mehreren anderen Wärmeerzeugern gekoppelt. Das können beispielsweise eine Solarthermieanlage, ein Pelletofen oder auch eine Gasheizung sein. Der Pufferspeicher übernimmt dabei die Funktion eines Knotenpunkts bzw. einer Schnittstelle, in dem alle Wärmeströme zusammenlaufen. Das ermöglicht einen effizienten Betrieb aller eingebundenen Wärmeerzeuger, das Speichern regenerativer Energie von einer Solarstation und das energiesparende Erwärmen von Frischwasser.
Sie betreiben Ihre Wärmepumpe mit Heizkörpern: Nicht immer ist die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Flächenheizung möglich. Gerade im Altbau finden sich meist Heizkörper, die je nach Platzangebot auch mal vergleichsweise klein ausfallen können. Möchten Sie unter diesen Gegebenheiten mit einer Wärmepumpe heizen, ist ein Pufferspeicher nötig. Grund dafür ist die geringere Menge an Wasser im Heizkreislauf. Ohne Pufferspeicher müsste eine Wärmepumpe das wenige, in kleinen Intervallen zirkulierende Heizwasser immer wieder erwärmen. Stattdessen steht ein großes Reservoir bereit, welches die Wärmepumpe kontinuierlich mit einer moderaten Wärmezufuhr versorgt.
Wärmepumpe mit Pufferspeicher – Alle Vor- und Nachteile auf einen Blick
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
|
|
Welche Arten von Pufferspeichern gibt es?
Pufferspeicher für Wärmepumpen sind in verschiedenen Bauweisen und mit unterschiedlichen Eigenschaften erhältlich. Die Auswahl hängt vom angestrebten Gebrauch ab.
- Der klassische Wärmespeicher, bestehend aus einem wärmegedämmten Behälter, der als Warmwasserspeicher von der Wärmepumpe versorgt wird. In seinem Inneren vermischt sich altes und neues Wasser, so dass im gesamten Speicher die gleiche Temperatur vorliegt.
- Der multivalente Wärmespeicher, der Wärme von mehreren verschiedenen Wärmequellen zur gleichen Zeit aufnimmt. Ein bivalenter Speicher zum Beispiel nutzt zwei unterschiedliche Wärmequellen, häufig Solarthermie und Wärmepumpe.
- Der Schichtladespeicher, in dem Wasser unterschiedlicher Temperaturen in unterschiedlichen Schichten gespeichert ist. Das Auskühlen des Speichers wird so verlangsamt, was Energie und Kosten spart.
- Der Kombinationsspeicher, der zusätzlich zum Heizwasser auch Brauchwasser in einem eigenen Tank-im-Tank enthält. Das Brauchwasser bezieht dabei Wärme aus dem Heizwassertank und wird anschließend über einen eigenen Anschluss am Pufferspeicher zu Zapfstellen wie der Dusche oder den Wasserhähnen geliefert.
- Der Hybrid-Speicher, ein kombinierter Pufferspeicher für Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage . Hier wird ein Batteriespeicher mit Solarstrom vom eigenen Dach geladen. Ist die Batterie voll, wird mit überschüssigem Strom eine Heizpatrone betrieben, die das Wasser im Wärmespeicher zusätzlich aufheizt.
- Der integrierte Pufferspeicher: Der Speicher ist in der Inneneinheit der Wärmepumpe integriert. So benötigt das System weniger Aufstellfläche.
Wie groß muss der Pufferspeicher für eine Wärmepumpe sein?
Die Größe des Pufferspeichers muss an den tatsächlichen Wärmebedarf angepasst sein. Ist das Speichervolumen zu klein, arbeitet die Wärmepumpe eventuell nicht mit bestmöglicher Effizienz. Zudem kann es zu Hochdruckstörungen kommen (bei zu kleinem Pufferspeicher muss die Wärmepumpe eventuell häufiger starten und stoppen, was zu ungewöhnlich hohen Druckspitzen im System führen kann).
Ein zu großer Speicher nimmt dagegen mehr Wärme auf, als der Heizkreislauf benötigt. Nicht abgerufene Wärme kann trotz der guten Wärmedämmung des Speichers im Laufe der Zeit verloren gehen. Ein passend dimensionierter Pufferspeicher reduziert solche Wärmeverluste auf ein Minimum.
Entscheidend ist dabei die Leistung der Wärmepumpe. Pro Kilowatt (kW) rechnet man mit einem Speichervolumen von 50 bis 100 Litern. Die genaue Kalkulation übernimmt ein Fachunternehmen.
Wo wird der Pufferspeicher aufgestellt?
Pufferspeicher werden im Hausinnern installiert – beispielsweise im Keller oder im Technikraum. Damit möglichst wenig Wärme über die Leitungen verloren geht, sollte sich der Aufstellort des Pufferspeichers nahe der Wärmepumpe befinden. Idealerweise steht auch der Warmwasserspeicher in der Nähe (sofern Sie für Heizwasser und Trinkwasser zwei separate Tanks aufstellen).
Wie viel Platz der Speicher benötigt, richtet sich nach seinem Fassungsvermögen. Meist sind die Behälter zylinderförmig und besitzen einen Durchmesser von 80 bis 90 cm (ohne Wärmeschutz) bzw. etwa 100 cm (mit Wärmeschutz). Sie unterscheiden sich vor allem in ihrer Höhe: Je nach der Menge des Nutzinhalts kann diese zwischen ca. 100 cm bis hin zu 225 cm reichen. Beachten Sie deshalb auch den Zugang zum Aufstellort sowie die Höhe des Raums. In den Herstellerunterlagen ist in der Regel das Speicher-Kippmaß angegeben, das bei der Planung des Transports hilft.
Was kosten Pufferspeicher? Gibt es eine staatliche Förderung?
Die Kosten für einen Pufferspeicher hängen einerseits von der eingesetzten Technologie, andererseits aber auch von der Größe des Speichers ab. Kleinere Speicher ohne viele Zusatzfunktionen kosten etwa 1.200 bis 1.500 €. Größere Tanks und Modelle mit Funktionen wie Solar-Wärmetauscher oder temperatursensibler Rücklaufschichtung können bis zu 3.000 € und mehr kosten.
Da Wärmepumpen nach der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) förderfähig sind (im Neubau bei Erreichen eines Effizienzhausstandards, im Altbau beim Austausch der Heizungsanlage), gilt dies auch für Pufferspeicher, die Teil des Heizsystems sind.
Die häufigsten Fragen zum Pufferspeicher für Wärmepumpen
-
Das Fassungsvermögen des Speichers richtet sich nach dem individuellen Wärmebedarf eines Hauses, gemessen in kWh pro qm. Von diesem Wärmebedarf hängt die benötigte Leistung der Wärmepumpe ab, und diese wiederum gibt den Ausschlag, wie groß der Pufferspeicher sein sollte. Zum einen sollte der Wärmespeicher nicht zu groß sein, um Wärmeverluste zu vermeiden. Zum anderen darf er nicht zu klein sein, weil die Wärmepumpe sonst unnötig oft anspringen muss. Beim Dimensionieren eines Pufferspeichers gilt als Faustformel: Pro kWh Leistung sollten 50 bis 100 Liter Speichervolumen bereitstehen. Im Allgemeinen genügt für einen vierköpfigen Haushalt ein 500-Liter-Pufferspeicher.
Wenn Sie sich unsicher sind, berät Sie ein Fachunternehmen bei der Wahl der richtigen Speichergröße. Bei Buderus finden Sie technisch aufeinander abgestimmte Systemlösungen, da der Pufferspeicher als Teil des Gesamtsystems bereits richtig dimensioniert ist.
-
Die Größe des Pufferspeichers ist vom Fassungsvermögen abhängig. Meist sind die Speicher zylinderförmig und haben einen Durchmesser von etwa 100 cm (mit Wärmeschutz). Die Höhe kann 100 cm bis hin zu 225 cm betragen, was bei möglichen Aufstellorten für die Wärmepumpe mitsamt Pufferspeicher bedacht werden sollte. Insbesondere das sogenannte Kippmaß des jeweiligen Pufferspeichers (also die Höhe des Tanks, wenn er schräg gestellt wird) ist für den Transport zum Aufstellort entscheidend.
-
Eine leistungsgeregelte (modulierende) Wärmepumpe arbeitet besonders energieeffizient, indem sie durch Anpassung der Drehzahl des Kompressors ihre Leistung auf den Wärmebedarf des Gebäudes einstellt. Ein Pufferspeicher ist in diesem Fall oft unnötig – es sei denn, es wird eine hydraulische Entkopplung benötigt. Das kann etwa bei mehreren Heizkreisen mit großen Volumenströmen sowie Fremdwärmenutzung der Fall sein. Eine sorgfältige Planung der Anlagenhydraulik ist dann unbedingt erforderlich.