.png)
.svg)
.png)
%20Kopie.png)
Pufferspeicher für Wärmepumpen: sinnvolle Investition oder überflüssiger Zusatz
In Zeiten steigender Energiepreise und wachsenden Umweltbewusstseins setzen immer mehr Hausbesitzer auf Wärmepumpen als effiziente und nachhaltige Heizsysteme. Eine häufig diskutierte Frage dabei ist: Lohnt sich die Kombination mit einem Pufferspeicher? Dieser ermöglicht es die Wärmeenergie zwischen zu speichern und erst bei Bedarf wieder an das Heizwasser abzugeben.
In diesem Artikel wollen wir alle wichtigen Aspekte rund um das Thema Pufferspeicher für Wärmepumpen beleuchten und liefern Ihnen damit eine fundierte Entscheidungshilfe für Ihre Heizungsplanung.
Bis zu 50% Heizkosten sparen und Förderungen sichern
Was ist ein Pufferspeicher und wie funktioniert er?
Ein Pufferspeicher ist im Grunde wie eine große Thermoskanne für Ihr Heizsystem. Er besteht aus einem gut isolierten Behälter aus Stahl, Edelstahl oder Kunststoff, der mit Heizungswasser gefüllt ist. Seine Hauptaufgabe: Wärmeenergie zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben.
Funktionsprinzip des Pufferspeichers
Der Pufferspeicher wird zwischen der Wärmepumpe und dem Heizkreislauf installiert und ermöglicht so eine Entkopplung von Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch. Die Wärmepumpe erhitzt das Wasser im Pufferspeicher über einen Wärmetauscher. Benötigen die Räume Wärme, wird das erwärmte Wasser aus dem Pufferspeicher in den Heizkreislauf geleitet, gibt dort seine Wärme ab und fließt abgekühlt zurück in den Speicher.
Der entscheidende Vorteil: Die Wärmepumpe muss nicht sofort auf Schwankungen im Wärmebedarf reagieren. Stattdessen gleicht der Pufferspeicher diese Schwankungen aus, wodurch die Wärmepumpe gleichmäßiger und effizienter arbeiten kann.
Hinzu kommt, dass insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen die Temperatur der Wärmequelle – also der Außenluft – stark schwankt. Mittags ist die Außenluft in der Regel am wärmsten, doch zu diesem Zeitpunkt ist der Wärmebedarf meist am geringsten. Ein Pufferspeicher ermöglicht es, die tagsüber erzeugte Wärme zu speichern und bei Bedarf später zu nutzen, was die Effizienz der Anlage zusätzlich steigert.
Wann ist ein Pufferspeicher für eine Wärmepumpe sinnvoll?
Die Frage, ob eine Wärmepumpe einen Pufferspeicher braucht, wird unter Experten kontrovers diskutiert. Es gibt keine pauschale Antwort, die für jedes Heizsystem gilt. Vielmehr hängt die Entscheidung von verschiedenen Faktoren ab, die stets individuell geprüft werden sollten:
1. Art der Wärmepumpe
Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen kann ein Pufferspeicher besonders sinnvoll sein. Diese Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft als primäre Energiequelle, die tagsüber üblicherweise wärmer ist als in der Nacht. Mit einem Pufferspeicher lässt sich die am Tag erzeugte Wärme zwischenspeichern und in den Abend- oder Nachtstunden nutzen, wenn die Wärmepumpe effizienter arbeiten kann. Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen arbeiten mit Energiequellen die sich über recht konstante Temperaturen auszeichnen, was den Betrieb generell betrachtet ganzjährig effektiver macht.
2. Art des Heizsystems
Bei Heizkörpern (Radiatoren) ist ein Pufferspeicher oft unverzichtbar. Der Grund: Heizkörper haben einen geringeren Wasserinhalt als beispielsweise Fußbodenheizungen und können nicht so viel Heizwasser aufnehmen. Ohne Pufferspeicher müsste die Wärmepumpe das wenige, in kleinen Intervallen zirkulierende Heizwasser immer wieder erwärmen.
Bei einer Fußbodenheizung bzw. einer Flächenheizung im Allgemeinen, ist die Situation anders. Sie wirkt durch ihre große Fläche und die Trägheit bei der Wärmeabgabe bereits selbst wie ein Wärmespeicher. Der Estrich nimmt die Wärme auf und gibt sie über einen längeren Zeitraum ab. In diesem Fall kann unter Umständen auf einen zusätzlichen Pufferspeicher verzichtet werden.
3. Nutzung eines Wärmepumpen-Stromtarifs
Für Wärmepumpen gibt es spezielle Stromtarife, die oft günstiger sind als herkömmliche Tarife. Bei diesen kann der Energieversorger die Wärmepumpe zu Spitzenzeiten vorübergehend drosseln (EVU-Sperre). Mit einem Pufferspeicher lassen sich diese Sperrzeiten überbrücken, da er die gespeicherte Wärme auch dann abgeben kann, wenn die Wärmepumpe mit reduzierter Leistung läuft.
4. Warmwasserbereitung
Wird die Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung genutzt, kann ein Pufferspeicher dazu beitragen, dass immer genügend Warmwasser zur Verfügung steht – auch in Zeiten mit hohem Verbrauch, wie morgens im Bad. Wichtig: Ein Pufferspeicher ist kein Warmwasserspeicher. Aus hygienischen Gründen müssen Heizungswasser und Trinkwasser getrennt sein. Es gibt jedoch Kombi-Speicher, die beide Funktionen vereinen.
5. Integration in ein Hybridsystem
Ist die Wärmepumpe Teil einer Hybridheizung, also mit anderen Wärmeerzeugern wie Solarthermie, Pelletofen oder Gasheizung kombiniert, dient der Pufferspeicher als zentraler Knotenpunkt für alle Wärmeströme. Das ermöglicht einen effizienten Betrieb aller eingebundenen Systeme, was einen erheblichen Vorteil darstellt.
Vorteile und Nachteile eines Pufferspeichers für Wärmepumpen
Die Entscheidung für oder gegen einen Pufferspeicher sollte nach sorgfältigem Abwägen aller Vor- und Nachteile getroffen werden.
Lassen Sie sich bei Ihrer Entscheidung und Planung von einem Fachmann beraten. Unsere zertifizierten Energieeffizienz-Experten bei 42watt beurteilen Ihre individuelle Situation und können anhand dieser Gegebenheiten angepasste Empfehlungen aussprechen. Generell gilt, dass Sie sich eine Wärmepumpe nie ohne fachliche Beratung zulegen sollten - zum einen um Fehler zu vermeiden die Sie teuer zu stehen kommen könnten, als auch um auf die vollen Fördermittel zurückgreifen zu können.
Arten von Pufferspeichern für Wärmepumpen
Es gibt verschiedene Arten von Pufferspeichern. Je nach Einsatzzweck und Anforderungen kann also variieren, welche Ausführung gewählt werden sollte. Schauen wir und die verschiedenen Optionen einmal genauer an:
Konventionelle Pufferspeicher
Dies ist die einfachste Form eines Pufferspeichers. Sie besteht aus einem gedämmten Behälter mit den nötigen Anschlüssen für das Heizsystem. Der Speicherinhalt wird durchmischt, wodurch sich eine mittlere Temperatur einstellt.
Schichtladespeicher
Schichtladespeicher nutzen das physikalische Prinzip der thermischen Schichtung: Warmes Wasser steigt nach oben, kaltes sinkt nach unten. Dadurch entstehen Temperaturzonen innerhalb des Speichers. Warmes Wasser sammelt sich oben, kaltes unten. Diese Schichtung ermöglicht eine effizientere Nutzung der gespeicherten Energie, erhöht den Komfort bei der Wärmeabgabe und senkt die Betriebskosten, da Temperaturdurchmischung weitgehend vermieden wird.
Multivalente Pufferspeicher
Multivalente Pufferspeicher können gleichzeitig Wärme aus mehreren verschiedenen Quellen aufnehmen. Ein bivalenter Speicher zum Beispiel nutzt zwei unterschiedliche Wärmequellen, häufig eine Wärmepumpe und eine Solarthermieanlage. Diese Speicherart ist besonders flexibel und eignet sich gut für hybride Heizsysteme.
Kombi-Speicher
Kombi-Speicher enthalten neben dem Heizwasser auch Brauchwasser, das in einem separaten Tank-im-Tank-System untergebracht ist. Das Brauchwasser wird dabei indirekt über den Heizwassertank erwärmt und über eigene Anschlüsse zu den Zapfstellen geleitet. So können Heiz- und Trinkwasser in einem kompakten System effizient bereitgestellt werden.
Integrierte Pufferspeicher
Bei diesen Modellen ist der Pufferspeicher direkt in die Inneneinheit der Wärmepumpe integriert. Das spart Platz und ermöglicht eine schnellere sowie einfachere Installation – ideal für beengte Platzverhältnisse oder kompakte Haustechnikräume.
Hybrid-Speicher
Hybrid-Speicher sind speziell für die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaikanlage ausgelegt. Überschüssiger Solarstrom wird zunächst in einer Batterie gespeichert. Ist diese voll, kann der verbleibende Strom über eine Heizpatrone zur zusätzlichen Erwärmung des Wassers im Pufferspeicher genutzt werden. Das erhöht die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom und steigert die Gesamteffizienz des Systems.
Wie groß sollte der Pufferspeicher für eine Wärmepumpe sein?
Die richtige Dimensionierung des Pufferspeichers ist entscheidend für die Effizienz des gesamten Heizsystems. Ein zu kleiner Speicher kann die Wärmepumpe nicht optimal unterstützen, während ein zu großer Speicher unnötige Kosten und Wärmeverluste verursacht.
Faustformeln für die Dimensionierung
Als grobe Orientierung gilt: Pro Kilowatt Heizleistung der Wärmepumpe sollten 40 bis 80 Liter Speichervolumen eingeplant werden. Für eine genauere Berechnung kann folgende Formel verwendet werden:
Pufferspeichervolumen in m³ = (Heizleistung der Wärmepumpe in kW × Überbrückungszeit in h) ÷ (1,163 Wh/(kg×K) × Temperaturdifferenz Vorlauf-Rücklauf in K)
Dabei ist 1,163 Wh/(kg×K) die spezifische Wärmekapazität von Wasser und die Temperaturdifferenz sollte zwischen 5 und 10 K liegen.
Beispielrechnung
Für eine Wärmepumpe mit 8 kW Heizleistung und einer gewünschten Überbrückungszeit von 0,5 Stunden bei einer Temperaturdifferenz von 7 K ergibt sich:
Volumen = (8 kW × 0,5 h) ÷ (1,163 Wh/(kg×K) × 7 K) = 4 kWh ÷ 8,141 Wh/kg = 0,491 m³ ≈ 500 Liter
Als Faustregel gilt: Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt ist ein 500-Liter-Pufferspeicher in der Regel ausreichend.
Aufstellort und Platzbedarf
Bei der Planung eines Pufferspeichers müssen auch die räumlichen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Zum einen sollte der Aufstellort möglichst nahe der Wärmepumpe und des Warmwasserspeichers sein, damit Wärmeverluste die über lange Leitungen entstehen würden zu minimieren.
Auch vor Ort muss natürlich auf den Platzbedarf geachtete werden. Meistens ist der Speicher zylinderförmig mit einem Durchmesser von etwa 80-90 cm. Ist ein Wärmeschutz vorhanden, kommen nochmal etwa 10 cm dazu. Was die Höhe angeht, müssen Sie ja nach Volumen etwa 100 bis 225 cm einplanen.
Beachten Sie nicht nur den tatsächlichen Platzbedarf sondern auch das Kippmaß und die nötige Bewegungsfreiheit für Aufbau und Installation.
Kosten und Wirtschaftlichkeit
Egal ob mit oder ohne Wärmespeicher, eine Wärmepumpe ist und bleibt eine Investition. Dank staatlicher Förderungen lassen sich die Anschaffungskosten jedoch reduzieren.
Förderungsmöglichkeiten
Da Wärmepumpen nach der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) förderfähig sind, gilt dies in der Regel auch für Pufferspeicher, die Teil des Heizsystems sind. Die Förderhöhe kann bis zu 45% für Wärmepumpensysteme betragen, bei Hybridheizungen bis zu 35%.
Amortisation
Die Amortisationszeit eines Pufferspeichers hängt stark vom individuellen Heizsystem und Nutzungsverhalten ab. In vielen Fällen kann sich die Investition jedoch durch folgende Faktoren rechnen:
- Reduzierte Stromkosten durch Nutzung von Niedertarifen
- Verlängerte Lebensdauer der Wärmepumpe durch weniger Verschleiß
- Höhere Effizienz des Gesamtsystems
- Integration weiterer Wärmeerzeuger wie Solarthermie
Vergleich: Batteriespeicher vs. Pufferspeicher bei Photovoltaik-Kombination
Für Hausbesitzer mit einer Photovoltaikanlage stellt sich die Frage, ob ein Batteriespeicher oder ein Pufferspeicher die bessere Wahl ist, um überschüssigen Strom zu nutzen.
Bei einer Kombination mit Photovoltaik bietet der Batteriespeicher oft Vorteile:
- Er kann Strom wesentlich schneller aufnehmen
- Die gespeicherte Energie kann flexibler genutzt werden (nicht nur für Heizung)
- Er ermöglicht eine höhere Eigenverbrauchsquote
- In Kombination mit einem dynamischen Stromtarif lassen sich erhebliche Kosteneinsparungen erzielen
Effizienzsteigerung durch die Kombination mit Wärmepumpe
Die optimale Kombination aus Wärmepumpe und Pufferspeicher kann die Gesamteffizienz des Heizsystems deutlich verbessern:
- Geringere Taktung: Die Wärmepumpe muss sich weniger oft ein- und ausschalten, was den Verschleiß reduziert und die Lebensdauer erhöht.
- Optimaler Betriebspunkt: Die Wärmepumpe kann länger im optimalen Leistungsbereich arbeiten, was den Stromverbrauch senkt.
- Bessere Nutzung von Niedertarifen: Durch einen Pufferspeicher lässt sich vermehrt günstiger Nachtstrom nutzen.
- Abtaufunktion: Bei Luftwärmepumpen stellt der Pufferspeicher die nötige Energie für den Abtauprozess bereit.
- Hydraulische Entkopplung: Der Pufferspeicher trennt hydraulisch den Erzeuger- vom Verbraucherkreislauf, was einen stabilen Volumenstrom ermöglicht.
Alternativen zum Pufferspeicher
Nicht in jedem Fall ist ein Pufferspeicher die optimale Lösung. Es gibt auch Alternativen:
- Moderne Inverter-Wärmepumpen: Viele moderne Wärmepumpen arbeiten mit Invertertechnik, die es ermöglicht, die Leistung stufenlos an den aktuellen Wärmebedarf anzupassen. Bei guter Planung können diese Wärmepumpen auch ohne Pufferspeicher effizient arbeiten.
- Fußbodenheizung als Wärmespeicher: Wie bereits erwähnt, kann eine Fußbodenheizung aufgrund ihrer großen Masse und Trägheit selbst als Wärmespeicher fungieren.
- Batteriespeicher mit intelligentem Energiemanagement: Für Haushalte mit Photovoltaikanlage kann ein Batteriespeicher in Kombination mit einem intelligenten Energiemanagementsystem eine effizientere Alternative sein, da die gespeicherte elektrische Energie flexibler einsetzbar ist als die im Pufferspeicher gespeicherte Wärmeenergie.
Fazit: Lohnt sich ein Pufferspeicher?
Die Entscheidung für oder gegen einen Pufferspeicher bei der Nutzung einer Wärmepumpe sollte stets individuell getroffen werden – eine universelle Lösung, die für jedes Heizsystem optimal ist, gibt es nicht. Ob ein Pufferspeicher sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, die bei der Planung berücksichtigt werden müssen.
Besonders empfehlenswert ist der Einsatz eines Pufferspeichers bei Luft-Wasser-Wärmepumpen, da diese stark von Temperaturschwankungen der Außenluft beeinflusst werden. Auch in Gebäuden mit konventionellen Heizkörpern oder bei der Nutzung spezieller Wärmepumpenstromtarife mit zeitweisen Sperrzeiten kann ein Pufferspeicher entscheidende Vorteile bringen. Ebenso zahlt sich sein Einsatz aus, wenn verschiedene Wärmeerzeuger – etwa in einem Hybridsystem – kombiniert werden oder wenn es sich um ein älteres Gebäude im Rahmen einer energetischen Sanierung handelt.
Weniger notwendig ist ein Pufferspeicher hingegen in modernen, gut gedämmten Neubauten mit Flächenheizsystemen wie Fußboden- oder Wandheizungen. Auch bei Wärmepumpen mit moderner Invertertechnik und entsprechend abgestimmter hydraulischer Auslegung kann in vielen Fällen auf einen Pufferspeicher verzichtet werden. Ein weiterer praktischer Aspekt: Ist der Platz im Technikraum stark begrenzt, kann der Verzicht auf einen zusätzlichen Speicher von Vorteil sein.
In jedem Fall sollte die Entscheidung im Rahmen einer fachkundigen Beratung und einer sorgfältigen Planung des gesamten Heizsystems getroffen werden. Ein optimal dimensionierter Pufferspeicher kann die Effizienz der Anlage steigern, die Lebensdauer der Wärmepumpe verlängern und den Betrieb wirtschaftlicher gestalten. Ein falsch ausgelegter Speicher hingegen kann unnötige Kosten verursachen und zu Energieverlusten führen
Noch mehr Energiekosten sparen?
Unsere Experten beraten Sie zu Ihrem optimalen Energiesystem.
.png)
