Sinnvolle Pufferspeicher?

Mehr zur Notwendigkeit, zu speziellen Bauweisen sowie den Vor- und Nachteilen der Pufferspeicher in Heizungsanlagen

Im Gegensatz zum Speicher für Warmwasser (Brauchwarmwasser bzw. erwärmtes Trinkwasser), bevorratet ein Pufferspeicher Heizungswasser. Pufferspeicher werden als großvolumige Wärmeakkus in Heizungs- und Solaranlagen genutzt. Ein Pufferspeicher dient, wie die Bezeichnung bereits verdeutlicht, zur Zwischenspeicherung von Wärme. Er gleicht somit meist das zeitliche Missverhältnis zwischen Wärmeangebot und Bedarf aus.

Während Warmwasserspeicher hohe Anforderungen an den Korrosionsschutz des Speichermaterials stellen, reicht bei einem mit Heizwasser befüllten Pufferspeicher einfacher Kesselstahl, da der Speicher nicht ständig von Neuem mit sauerstoffreichem Kaltwasser konfrontiert wird. Auch die Druckbelastung (Systemdruck einer Heizungsanlage max. 3 bar) ist nicht so hoch wie bei Trinkwasserspeichern (6 bar). Eine Opfer- oder Fremdstromanode zum Korrosionsschutz wird nicht benötigt. Allerdings muss die Wärmedämmung des Pufferspeichers und deren Ausführung – wie bei Warmwasserspeichern auch – optimal sein, will man kostbare Energie nicht nutzlos verlieren.

Für zahlreiche Anwendungsfälle ist die Nutzung eines Pufferspeichers unumgänglich. Bei einem Holzvergaserkessel z.B. ist ein Pufferspeicher erforderlich, da die Leistungsregelung nicht so optimal funktioniert wie bei einem Gas-Brennwertkessel. Wegen der großen Wassermenge eines Pufferspeichers kann ein schadstoffarmer, ungedrosselter Abbrand von Stückholz oder Pellets erreicht werden. Der Rußanfall bei der Verbrennung reduziert sich. Auch bei Solarwärmeanlagen mit Heizungsunterstützung ist ein Pufferspeicher erforderlich. Hier wird die Wärme gepuffert, die bei einer Solaranlage über die Mittagsstunden anfällt, aber erst am Abend benötigt wird.

Notwendig kann ein Pufferspeicher auch bei einer Heizungsanlage mit Wärmepumpe werden. Einerseits können dadurch bestimmte Sperrzeiten der Stromversorgung überbrückt werden. Andererseits wird bei einigen Wärmepumpenanlagen eine Leistungszahlverbesserung der Pumpe erzielt, insbesondere wenn es um die Warmwasserbereitung geht.

Vorteile ergeben sich auch bei Kesseln mit einstufigen Öl- und Gasbrennern. Mit Hilfe von Pufferspeichern erreicht man hier eine längere Brennerlaufzeit. Die Takthäufigkeit (Start- und Abschaltphase) des Brenners verringert sich. In der Folge sinken gegenüber herkömmlich betriebenen Brennern die Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, Stickstoffoxiden (NO_x) und Kohlenmonoxid (CO). Durch die Verringerung der Ein-/Aus-Zyklen des Heiz-Kessels kann sich die Lebensdauer der am Schaltprozess beteiligten Steuer- und Sicherheitsbaugruppen verlängern.

Nachteile

Den o.g. Vorteilen stehen auch Nachteile gegenüber:

• Der Einsatz von Pufferspeichern erhöht den finanziellen Aufwand beträchtlich
• Die Anlage wird komplizierter und damit störanfälliger
• Die Wärmeverluste durch die größere Wärme abgebende Oberfläche erhöhen sich

Pufferspeicher in einer speziellen Variante dienen sowohl der Heizwasserpufferung als auch der Warmwasserbereitung mittels innen liegendem Brauchwarmwasserspeicher (Blase) bzw. Durchflusswärmetauscher. Vorteile bringt die Variante bei geringem Platzangebot. Nachteilig ist die erforderliche höhere Temperatur im Pufferspeicher. Für die Brennwerttechnik (Gas oder Öl), für Wärmepumpen und Flächenheizungssysteme mit solarer Heizungsunterstützung sind Pufferspeicher dieser Bauart nicht zu empfehlen. Für letztere Anwendungen sind entweder Puffer-Schichtenspeicher oder Zwei-Speicherkonzepte sinnvoll. Hierbei wird ein höher temperierter kleiner Trinkwasserspeicher sowie ein großvolumiger Heizungspufferspeicher für das niedrige Temperaturniveau der Heizung eingesetzt. Wegen des hohen anlagentechnischen Aufwandes und der damit verbunden Kosten sind Zwei-Speicher-Systeme jedoch nur noch selten im Angebot.

Immer frisch erwärmtes Trinkwarmwasser in der erforderlichen Menge steht bei Pufferspeichern mit innen liegenden Durchflusswärmetauschern zur Verfügung. Anti-Legionellen-Schaltungen (spezielle Aufheizzyklen) können entfallen. Durch einen weiteren Wärmetauscher im unteren Teil des Pufferspeichers kann auch Solarenergie eingespeist werden. Allerdings ist diese Lösung thermisch ungünstig, da der Pufferspeicher als indirekt beladener Speicher immer nur geringe Temperaturunterschiede zwischen oben und unten aufweist.