Benötigen Wärmepumpen zwingend einen Pufferspeicher?
Die Kombination von Wärmepumpe und Pufferspeicher ist in Fachkreisen umstritten. Es gibt jedoch einige Argumente, die für den Einsatz eines Pufferspeichers sprechen.
Inhalt des Blogartikel
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein alternativer Wärmeerzeuger für Heizungs- und Warmwasseranlagen, der ohne die Verbrennung fossiler Energieträger (Heizöl, Gas, Holz, Kohle) arbeitet. Über Sonden und Wärmetauscher wird der Umwelt (Umgebungsluft, Erdboden, Grundwasser) Wärme entzogen und in einem physikalischen Prozess auf ein Temperaturniveau „gepumpt“, das für die Erwärmung von Heizungs- und Trinkwasser ausreicht. Die dafür notwendige Energie wird als elektrischer Strom zugeführt.
Was ist ein Pufferspeicher bei der Heizung?
Ein Pufferspeicher trennt den Heizkessel vom Heizkreislauf. Er nimmt vom Kessel erzeugte Wärme auf und speichert sie, wenn die Räume im Haus bereits ausreichend erwärmt sind. In dem Fall kann der Kessel am optimalen Arbeitspunkt weiterlaufen und du musst ihn nicht abschalten. Das spart Energie und verlängert die Lebensdauer des Kessels. Wird wieder Wärme für die Heizung benötigt, wird sie zunächst aus dem Pufferspeicher entnommen.
Ist der Kessel auch für die Erzeugung von Warmwasser zuständig, ist ein entsprechender Speicher unabdingbar. Er hält eine gewisse Menge an erwärmtem Trinkwasser für die Nutzung bereit. Erst wenn das Temperaturniveau in diesem Speicher unter einen Schwellwert gesunken ist, muss der Kessel wieder nachheizen. Besteht bei einer kleineren Anlage ein relativ geringer Bedarf an gepuffertem Wasser für die Heizung und zum Trinken, werden Kombispeicher eingesetzt. Bei größeren Anlagen gibt es je einen Pufferspeicher für Heizung und Warmwasser.
Pufferspeicher dienen auch zur Kopplung unterschiedlicher Wärmeerzeuger, zum Beispiel beim Einsatz eines klassischen Gaskessels und einer Solarthermieanlage.
Wann lohnt sich der Einsatz eines Pufferspeichers bei einer Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe benötigt elektrischen Strom. In Spitzenlastzeiten wird durch die Energieversorger die Stromversorgung für Wärmepumpen abgeschaltet. Damit soll die Überlastung des regionalen Stromnetzes verhindert werden. In dieser Zeit arbeitet die Wärmepumpe nicht und kann keine Heizungswärme erzeugen. Diese Sperrzeiten kannst du mit einem Pufferspeicher problemlos überbrücken.
Betreibst du die Wärmepumpe mit einem Stromtarif, bei dem die Energieabnahme in Niedriglastzeiten günstiger ist, lohnt sich ein Pufferspeicher ebenfalls. Die Wärmepumpe kann zum Beispiel nachts den Pufferspeicher zum Billigtarif laden. Tagsüber während der Hochtarifzeit bleibt sie ausgeschaltet und die Heizung erfolgt durch den Pufferspeicher.
Luft-Wasser-Wärmepumpen haben das Problem, dass im Winter auf dem Verdampfer Kondenswasser gefriert. Die notwendige Wärme zum Abtauen kann dem Pufferspeicher entnommen werden, sofern er vorhanden ist. Anderenfalls muss der Kältemittelkreislauf in den umgekehrten Betrieb umgeschaltet werden. In dieser Zeit wird aber keine Heizungswärme erzeugt.
Klassische Wärmepumpen müssen die erzeugte Wärme kontinuierlich an das Heizsystem abgeben können. Ist das nicht der Fall, kommt es im Kühlmittelkreislauf zu einer sogenannten Hochdruckstörung. Das heißt, die Wärmepumpe schaltet ab, bis sich der Druck im Kühlmittelkreislauf normalisiert hat. Auch dieses Problem kannst du mit einem Pufferspeicher umgehen. Die Wärmepumpe kann die im Heizkreislauf nicht benötigte Wärme an den Speicher abgeben und kontinuierlich durchlaufen.
Wärmepumpe, Fußbodenheizung und Pufferspeicher: Sinnvoll?
Immer wieder taucht die Frage auf, ob auch bei einer Fußbodenheizung mit Wärmepumpe ein Pufferspeicher notwendig ist. Wenn du rein von der Seite der Wärmespeicherung an die Frage herangehst, ist der Speicher nicht notwendig. Die Fußbodenheizung ist ein träges System und speichert durch die große Fußbodenfläche von sich aus Wärme. Sperrzeiten durch den Energieversorger fallen daher nicht ins Gewicht. Dennoch ist der Pufferspeicher sinnvoll, um Problemen mit mangelnder Wärmeabnahme und zu geringem Wasserdurchfluss bei heruntergeregelten Ventilen der Fußbodenheizung aus dem Weg zu gehen.
Wie funktioniert ein Pufferspeicher im Zusammenspiel mit der Wärmepumpe?
Auch mit einer Wärmepumpe kann ein Pufferspeicher die erzeugte Wärme zwischenspeichern und den Wärmerzeuger (die Wärmepumpe) von den Heizkreisen trennen. Er sorgt dafür, dass die Wärmepumpe bei schwankender oder ausbleibender Wärmeanforderung kontinuierlich weiterarbeiten kann. Das schont das Aggregat, da es nicht so häufig getaktet werden muss.
Das erhöht wiederum die Lebensdauer. Außerdem kannst du so die zuvor beschriebenen Sperrzeiten der Energieversorger überbrücken – und eventuelle Planungs- und Ausführungsfehler wie eine Überdimensionierung, falsche Einstellung der Heizkurve oder einen mangelnden hydraulischen Abgleich der Heizkreise abfangen.
Im Übrigen ist nur mit einem Pufferspeicher die Kopplung der Wärmepumpe mit anderen Heizsystemen wie Solarthermie oder einem wasserführenden Holzkamin möglich.
Vor- und Nachteile der Kombination Wärmepumpe und Pufferspeicher
Im Folgenden haben wir dir übersichtlich die wichtigsten Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe-Pufferspeicher-Kombination zusammengefasst:
Vorteile
- Die Wärmepumpe kann gleichmäßig und kontinuierlich arbeiten. Sie muss nicht entsprechend den schwankenden Wärmeanforderungen der Heizung ab- und zugeschaltet (getaktet) werden. Das schont die Wärmepumpe und erhöht ihre Lebensdauer.
- Du überbrückst Sperrzeiten der Energieversorger. Mit entsprechenden Tarifen kannst du günstigen Nachtstrom nutzen, um den Pufferspeicher zu laden. Tagsüber, wenn der höhere Stromtarif gilt, versorgt der Pufferspeicher die Heizkreise und die Wärmepumpe kann kostensparend abgeschaltet werden.
- Über einen Pufferspeicher kannst du andere Wärmeerzeuger wie zum Beispiel Solarthermie in die Anlage einkoppeln.
Nachteile
- Ein Pufferspeicher benötigt zusätzlichen Platz am Aufstellort der Wärmepumpe.
- Die Speicher sind in der Regel gut isoliert. Dennoch können bei mangelnder Ausführung der Installation an den Anschlussstellen Wärmeverluste auftreten.
Kosten für einen Pufferspeicher
Der Preis für Puffer- und Kombispeicher hängt von der Größe und der Ausstattung ab. Für einen Speicher in der Größenordnung 800 Liter kannst du mit Kosten bis zu rund 1.000 Euro rechnen. Ein Kombispeicher kostet um die 2.300 Euro und ein Schichtenspeicher um die 2.500 Euro.
