Wärmepumpen nutzen einen umweltfreundlichen Energielieferanten und lassen sich sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen einsetzen. Ein Pufferspeicher kann ihr Potenzial zusätzlich erhöhen.
Im Folgenden erklären wir:
- welchen Nutzen eine Wärmepumpe besitzt,
- welche Vorteile Pufferspeicher bringen
- und wie Pufferspeicher aufgebaut sind.
Welche Vorteile bringt eine Wärmepumpe?
Menschen, die viel Wert auf eine umweltfreundliche, saubere Heizform legen, entscheiden sich häufig für eine Wärmepumpe. Diese zieht ihre Energie aus der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Sie nutzt somit einen umweltfreundlichen und fast unerschöpflichen Energielieferanten. Dies schont die fossilen Ressourcen der Erde, die für nachfolgende Generationen erhalten bleiben.
Gleichzeitig fällt der CO2-Ausstoß um bis zu 90 Prozent geringer aus, als es bei Gas- und Ölheizungen der Fall ist. Wärmepumpen eignen sich dabei zum Heizen von nahezu jeder Gebäudeart und lassen sich als echte Allrounder auch zum Kühlen einsetzen.
Zwar gehen Wärmepumpen mit relativ hohen Investitionskosten einher, doch amortisieren sich diese sehr schnell. Die jährlichen Betriebskosten sind sehr gering, wobei sie nur zu einem geringen Prozentsatz an die Strompreise gekoppelt sind. Neben einer sehr hohen Betriebssicherheit und einer langen Lebensdauer ermöglichen Wärmepumpen außerdem einen nahezu wartungsfreien Betrieb.
Zusätzlich lassen sie sich um einen Pufferspeicher ergänzen, der das Potential der Wärmepumpe deutlich erhöhen kann. Während dieser die nicht benötigte Wärmeenergie für längere Zeit speichern kann, hängt sein Preis maßgeblich von seinem Speichervolumen ab und liegt durchschnittlich zwischen 500 bis 2.000 Euro. Eine Übersicht verschiedener Modelle erhält man auf entsprechenden Herstellerseiten wie zum Beispiel bei TWL Technologie.
Warum können Pufferspeicher sinnvoll sein?
Wärmepumpen arbeiten gleichmäßiger, wenn sie mit einem Pufferspeicher verbunden sind. So trennt der Zwischenspeicher die Wärmeerzeugung vom Verbrauch. Er nimmt die erzeugte Wärme nämlich auch dann auf, wenn gerade kein Heizbedarf besteht. Folglich kann die Wärmepumpe gleichmäßig arbeiten und muss seltener ein- und ausgeschaltet werden, wodurch die Technik geschont und die Lebensdauer erhöht werden.
Des Weiteren erlaubt ein Pufferspeicher die Erzeugung eines konstanten Volumenstroms. Wärmepumpen arbeiten nur zuverlässig, wenn die erzeugte Wärme ununterbrochen aus dem Kältemittelkreislauf entnommen wird. Ist dies nicht der Fall, kann es zu einer sogenannten Hochdruckstörung kommen. Diese lässt sich jedoch vermeiden, indem der Pufferspeicher einen konstanten Heizwasserstrom gewährleistet.
Die Zwischenspeicher lassen sich zudem auch für die Überbrückung von Sperrzeiten durch den Energieversorger einsetzen. Da elektrische Wärmepumpen viel Strom aus dem öffentlichen Netz ziehen, können Energieversorger bei einer Überlastung Sperrzeiten verhängen, in denen die Heizfunktion abgeschaltet wird. Da Pufferspeicher die Energie vorhalten, können sie Heizkörper auch während dieser Sperrzeiten mit Energie versorgen.
Die thermischen Zwischenspeicher erlauben außerdem die Einbindung weiterer Wärmeerzeuger. So dienen sie etwa als Knotenpunkte, wenn die Wärmepumpe einen älteren Heizkessel ergänzt oder selbst durch eine Solaranlage erweitert wird. Auf diese Weise gewährleisten Pufferspeicher einen optimalen Betrieb aller Wärmeerzeuger im gleichen Netz.
Wie halten Pufferspeicher die Wärme?
Pufferspeicher dienen als Zwischenspeicher für thermische Energie, die gerade nicht benötigt wird. Sie werden grundsätzlich zwischen Wärmeerzeuger (Heizkessel) und Wärmeverbraucher (Heizkörper) positioniert. Angenommen, dass Wärmepumpe und Pufferspeicher mit Wasser heizen. Dann wird dieses im Heizkessel erwärmt, in den Pufferspeicher weitergeleitet und von dort bedarfsgerecht an den Heizkörper abgegeben.
Im Detail bedeutet dies, dass der sogenannte Vorlauf des Wärmeerzeugers mit dem kalten Rücklauf des Wärmeverbrauchers im Pufferspeicher gemischt wird. So steigt die Wassertemperatur im Zwischenspeicher an und erlaubt eine Wärmeabgabe an den Heizkörper.
Die Dichte des Wassers variiert dabei je nach seinem Volumen. So besitzt warmes Wasser eine geringere Dichte als kaltes und sammelt sich somit im oberen Bereich des Pufferspeichers. Während das Warmwasser von dort in den Heizkörper fließt, sammelt sich das kalte Wasser am Boden des Zwischenspeichers, fließt von dort in den Heizkessel zurück und wird wieder erwärmt. Insgesamt stellen Wärmeerzeuger, Pufferspeicher und Wärmeverbraucher somit ein geschlossenes System dar.
