Ist ein Wärmepumpenspeicher sinnvoll?
Hier erfährst du alles rund um die Funktion, Arten, Kosten und Vorteile eines Wärmepumpenspeichers.
Inhalt des Blogartikel
So arbeitet eine Wärmepumpe
Die Wärmepumpe findest du auch unter der Bezeichnung Umweltheizung. Das liegt daran, dass sie dein Haus oder deine Wohnung umweltschonend erwärmt und mit Warmwasser versorgt. Eine Wärmepumpe heizt mit einem großen Anteil kostenloser Wärme aus der Umwelt:
25 Prozent Antriebsenergie (Strom) + 75 Prozent kostenlose Umweltwärme (gespeicherte Wärme in Luft, Erde und Wasser) = 100 Prozent Heizwärme.
Aufbau und Funktion von Wärmepumpenspeichern
Jedes Heizsystem – beispielsweise die Wärmepumpe oder der Brennwertkessel – lagert die nicht direkt nach dem Heizvorgang verbrauchte Wärme im Pufferspeicher. Dort kannst du die Überschusswärme relativ lange ohne große Wärmeverluste zwischenspeichern. Der Pufferspeicher gibt sie dann bei Bedarf an die Heizung ab. Außerdem gleicht der Speicher Temperaturschwankungen aus.
Von oben fließt ständig warmes Wasser in den Wärmepumpenspeicher. Da warmes Wasser aufgrund seiner geringeren Dichte immer nach oben steigt, befindet sich im oberen Bereich des Speichers stets eine Schicht Warmwasser. Nach und nach erwärmt das System dann das restliche Wasser. Das Heizwasser und Brauchwasser für Küche und Bad kommt grundsätzlich von oben. In einigen Wärmepumpenspeichern ist zusätzlich ein Tauchheizkörper (Elektroheizstab) integriert. Dieser heizt das kalte Wasser auf, wenn du beispielsweise mehr Warmwasser als üblich benötigst. So hast du immer ausreichend Wärme. Tauchheizkörper haben meist eine Heizleistung zwischen 2,0 und 9 Kilowatt. Um eine gute Temperaturschichtung zu erreichen, sind die Speicher meist hoch und schmal.
Besonders hochwertige Pufferspeicher bestehen aus Edelstahl. In der Regel sind sie jedoch aus Stahlblech gefertigt. Zum Schutz vor Korrosion sind sie innen emailliert oder mit Kunststoff beschichtet. Die Behälter sind zudem von einer dicken Wärmedämmung umhüllt. Es gibt – je nach Ausführung – hydraulische Anschlussmöglichkeiten für die Solarthermieanlage und/oder die Wärmeversorgung von Frischwasserstationen. Den Pufferspeicher kannst du zwischen der Wärmepumpe und dem Heizsystem (Fußbodenheizung, Heizkörper) installieren. Das ist bei allen Wärmequellen bzw. Wärmepumpenarten gleich.
Benötigt die Wärmepumpe überhaupt einen Speicher?
Grundsätzlich brauchst du keinen Wärmepumpenspeicher. Allerdings hilft er dir dabei, die Effizienz deiner Wärmepumpenanlage zu erhöhen und dem Verschleiß bestimmter Bauteile entgegenzuwirken. Daher solltest du die Wärmepumpe in der Regel mit einem Pufferspeicher kombinieren.
Ein Wärmepumpenspeicher verhindert ein zu häufiges Takten – Ein- und Ausschalten – der Wärmepumpe. Sind die Laufzeiten zu kurz, kann sich das negativ auf die Lebensdauer des Verdichters auswirken. Außerdem hast du mithilfe eines Pufferspeichers die Möglichkeit, Sperrzeiten, die im Wärmepumpenstromtarif festgelegt sind, aufzufangen. Zudem kannst du mit einem Speicher ohne großen Aufwand einen zweiten Wärmeerzeuger, beispielsweise eine Solarthermieanlage, integrieren. Der Pufferspeicher macht Sinn, weil er für einen gleichmäßigen Heizbetrieb sorgt und somit deine Heizkosten senkt.
Übrigens: Scheitholzkessel, Pelletheizungen und Solaranlagen werden standardmäßig in Kombination mit einem Pufferspeicher betrieben.
Fußbodenheizung: Betrieb auch ohne Wärmepumpenspeicher möglich
Hast du in deinem Haus eine Fußboden- oder Wandheizung, brauchst du nicht zwingend einen Pufferspeicher. Durch die große Fläche funktioniert sie als thermischer Speicher und hält die Wärme lange vor. So sorgt sie ebenfalls für einen gleichmäßigen Wärmepumpenbetrieb. Auch die Sperrzeiten kannst du überbrücken. Trotzdem bietet dir ein Pufferspeicher auch in diesem Fall einige Vorteile.
Wärmepumpenspeicher: Varianten & Kosten
Konventionelle Heizwasserspeicher sind sehr einfach aufgebaut und daher recht günstig. Puffer- bzw. Schichtladespeicher arbeiten sehr effizient und kosten dafür mehr. Sozusagen zur Königsklasse zählen die platzsparenden Kombispeicher. Entsprechend hoch ist hier auch der finanzielle Aufwand.
Einfacher Wärmepumpenspeicher
Der einfache Wärmepumpenspeicher besteht meist nur aus einem gedämmten Behälter, der mit verschiedenen Anschlüssen ausgestattet ist. An einem befestigt der Installateur die Kessel-Vorlaufleitung. Von hier aus gelangt das Heizwasser von der Heizung in den Speicher. Über einen zweiten Anschluss – den Kessel-Rücklauf – fließt das abgekühlte Wasser zurück zum Wärmeerzeuger.
Es gibt noch 2 weitere Anschlüsse, die mit den Vor- und Rücklaufleitungen des Heizkreises verbunden sind. Über diese wird das Heizwasser zu den Heizkörpern oder der Fußbodenheizung geleitet. Bei solchen Speichern vermischt sich das heiße Wasser schnell mit dem kalten Wasser, sodass ein mittleres Temperaturniveau vorherrscht. Aus diesem Grund muss die Heizung sehr oft anspringen, um Heizwasser bereitzustellen. Das kostet wiederum unnötig Energie und ist mit entsprechenden Mehrkosten verbunden.
Hast du eine Solaranlage eingebunden, befindet sich im Inneren des Speichers meist zusätzlich ein Wärmetauscher, der sogenannte Rohrwärmetauscher. Durch ihn strömt die heiße Solarflüssigkeit. Zu einer Vermischung mit dem Heizwasser kommt es dabei jedoch nicht. Solche Pufferspeicher mit 500 Liter Volumen gibt es bereits für 300 bis 500 Euro, mit Wärmeübertrager für etwa 500 bis 1.000 Euro.
Pufferspeicher
In der Praxis kommen bevorzugt Schichtladespeicher als Wärmepumpenspeicher zum Einsatz. Ein Pufferspeicher ist normalerweise ein Schichtladespeicher, dessen Funktion oben beschrieben ist. Laut den Herstellern sind Pufferspeicher grundsätzlich wartungsfrei. Eine regelmäßige Überprüfung ist jedoch empfehlenswert. Schichtladespeicher mit einem Volumen von 500 bis 1.000 Liter kosten zwischen 1.000 und 2.000 Euro.
Pufferspeicher mit Frischwasserstation
Eine Frischwasserstation ist eine Systemtechnik zur Warmwasserbereitung ohne Warmwasserspeicher. Sie erzeugt nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers hygienisch einwandfreies Warmwasser. Im Inneren der Frischwasserstation ist ein Wärmetauscher (Plattenwärmetauscher) untergebracht, der die Wärme vom Wasser im Pufferspeicher auf das Trinkwasser überträgt, welches anschließend zum Zapfhahn strömt. Dadurch kühlt das Wasser ab und fließt zurück in den unteren Bereich des Pufferspeichers. Legionellengefahr besteht bei diesem System nicht. Daher ist auch die Bezeichnung Hygienespeicher geläufig. Eine Frischwasserstation (FWS oder FriWa) mit Wärmetauscher kostet dich je nach Auslegung 800 bis 2.000 Euro. Hinzu kommen noch die Kosten für den Schichtlade- bzw. Pufferspeicher in Höhe von 1.000 bis 2.000 Euro.
Kombispeicher: Pufferspeicher und Trinkwasserspeicher
Ein Kombispeicher ist Pufferspeicher und Trinkwasserspeicher zugleich. Er versorgt dein Haus sowohl mit Wärme für die Raumheizung als auch für die Warmwasserbereitung. Du findest ihn oft als Tank-in-Tank-System. Im Innern des Pufferspeichers, also im Heizwasser, befindet sich ein separater Trinkwasserbehälter. Das Trinkwasser nimmt die thermische Energie vom Heizungswasser auf. Benötigst du Warmwasser, strömt es zur Entnahmestelle. Kombispeicher kommen besonders dort zum Einsatz, wo eine Solarthermieanlage der Warmwasserbereitung mit Heizungsunterstützung dient. Für einen Speicher mit einem Volumen zwischen 500 bis 1.000 Liter zahlst du etwa 1.000 bis 3.000 Euro.
Bei allen hier genannten Preisen musst du noch die Installationskosten für Wärmepumpen berücksichtigen. Mit einer Förderung für die Wärmepumpe amortisiert sich die Investition schnell.
