Boiler24.org Alles über Warmwasserspeicher, Boiler & Warmwasser
Pufferspeicher können überschüssige Wärme, die zu bestimmten Zeiten, wenn die Heizung läuft, nicht benötigt wird, eine Zeit lang zwischenspeichern. Bei Bedarf wird die gespeicherte Wärme aus dem Speicher dann wieder in das Heiz- bzw. Heiz-und Warmwassersystem abgegeben.
Moderne Heizanlagen arbeiten mittlerweile ausschließlich mit Pufferspeichern, entweder bei Fernwärme im Heizkraftwerk oder, bei Heizungen im eigenen Haus.
Zunehmend, wo baulich möglich, werden Warmwasserspeicher als Alternative für die Wassererwärmung mit Durchlauferhitzern oder Boilern, auch zusätzlich für die Trinkwassererwärmung eingesetzt, entweder als Kombi-Speicher (Warmwassererzeugung ist in die Heizanlage integriert) oder als indirekter Speicher (zusätzlicher Speicher für die Warmwasserbereitstellung, verbunden mit der Heizanlage). Der Grund liegt auf der Hand:
Moderne Pufferspeicher mit z.B. Wärmetauscher
Einerseits, wenn man eine kleine Menge Wärme benötigt, etwa um sich die Hände zu Waschen, muss nicht jedes Mal die Heizung oder eine Durchlauferhitzer anlaufen, um das Wasser zu erwärmen. So steht warmes Wasser sofort ohne eine vorherige Aufwärmphase aus dem Pufferspeicher zur Verfügung, was Energie spart und die Heizung schont.
Andererseits, wenn morgens mehrere Familienmitglieder gleichzeitig oder kurz nacheinander viel warmes Wasser zum Duschen benötigen, das heißt zu Spitzenzeiten, steht für alle kontinuierlich genügend warmes Wasser zur Verfügung, in dem die zwischengespeicherte Wärme zusätzlich zu dem sich gerade erwärmenden Wasser in das Heißwasser-System eingespeist wird.
Mit einer Heizung mit Warmwasserspeicher lässt sich also die benötigte Wärme besser regulieren. Wenn mehr Wärme produziert als verbraucht wird, erfolgt eine Wärmespeicherung.
Wenn kurzfristig mehr Wärme benötigt wird, als in der gleichen Zeit produziert werden kann, erfolgt eine Abgabe von Wärme aus dem Heizung Warmwasserspeicher, sodass eine gleichbleibende Temperatur gewährleistet werden kann.
Eine besondere Form von Warmwasserspeicher sind besonders energieeffiziente Schichtspeicher, die eine optimale Warmwasserabgabe entsprechend der jeweiligen Nutzung ermöglichen.
Warmwasserboiler zählen auch zu den Pufferspeichern, jedoch erfolgt die Warmwasserbereitung getrennt von der Heizungsanlage durch eine separate Beheizung.
Sie weisen gegenüber Anlagen mit indirekter Warmwasserbereitung jedoch einen geringeren Gesamtnutzungsgrad auf. Demgegenüber erfolgt bei Durchlauferhitzern keine Speicherung von Wärme, das Wasser wird immer dann wenn es benötigt wird direkt erwärmt.
Die Speicher werden auch bei Solaranlagen, die nicht ausschließlich zur Stromgewinnung dienen, eingesetzt, sodass die mit den Kollektoren eingefangene überschüssige Sonnenwärme für die Wärmeerzeugung zwischengespeichert wird, und bei Bedarf als Heizwärme und/oder Warmwasser abgegeben werden kann – die sogenannte Solarthermie.
Der Einbau eines Pufferspeichers ist zugleich eine wesentliche Voraussetzung um in den Genuss einer Förderung beim Austausch oder Umbau einer bestehenden Heiz- bzw. Heiz und Warmwasseranlage zu gelangen.
Die Heiz- bzw. Heiz-und Warmwasseranlagen müssen der Energieeinsparungsverordnung 2016 sowie der ERP Richtlinie 2015 Über verschiedene Förderprogramme des Bundes und der Länder können für den Einbau einer Heizung mit einer besonders hohen Energieeffizienzklasse Zuschüsse oder Darlehen zu günstigen Konditionen beantragt werden.
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Unterschiedliche Heizsysteme
Bei Heizwasserpeichern werden die Speicher in den Heizungskreislauf integriert. So kann das Heizungswasser, das im Moment nicht benötigt wird, zwischengespeichert werden. Je nachdem welche Isolierung vorhanden ist, kann das Heizungswasser über viele Stunden entsprechend warm bevorratet werden.
Eine gute Isolierung des Heizwasserpeichers ist also ein entscheidendes Effizienzmerkmal.
Moderne Heizwasserspeicher verfügen zusätzlich über die Möglichkeit einer separaten Nacherwärmung, zum Beispiel mit einem Solarwärmetauscher, bei einer angeschlossenen Solaranlage, um das konventionelle Nachheizen des Wassertankinhaltes zu verringern.
Weiterhin kann man die Heizungsanlage mit sogenannte Luft- bzw. Erdwärmepumpen verbinden um so das Nachheizen noch weiter zu reduzieren.
Dabei wird der Aussenluft bzw. dem Erdreich, vereinfacht gesagt nach dem Kühlschrankprinzip Wärme entzogen und in die Heizwasseranlage bzw. den Heizwasserspeicher eingespeist.
Für eine vierköpfige Familie reicht zumeist ein Speicher, der allein zur Speicherung des Heizwassers dient von 300-400 Litern aus. Die Kosten variieren nach Art des Pufferspeichers, einfacher Speicher oder Schichtspeicher, und dem Isolierungsgrad.
Integrierte Heiz- und Warmwasserbereitungssysteme
Die Warmwasserbereitung lässt sich mit der Heizanlage kombinieren. Verbundene Heiz- und Warmwasserversorgungsanlagen mit Pufferspeichern weisen eine wesentlich höhere Energieeffizienz gegenüber Boilern oder Durchlauferhitzern zur Warmwasserbereitung auf.
Die Integration der Warmwasserversorgung, also Wasser für die Küche und zum Baden bzw. zum Duschen, kann als Zweitanklösung oder als besonders platzsparende Tank in Tank Lösung, das heisst mit einem Kombispeicher, auch Speicher mit intergrierter Brauchwasserblase genannt, erfolgen.
Eine besonders effektive Form des Pufferspeichers bildet der Schichtspeicher. Mit diesem kann das Warmwasser durch eine spezielle Regelungstechnik genau aus der Wasserschicht entnommen, die für die Nutzung die beste Temperatur aufweist, also beispielsweise zum Baden aus der oberen besonders warmem Schicht oder zum Händewaschen aus der unteren Niedrigtemperaturschicht.
Für Kombi-Speicher sind für eine vierköpfige Familie Speichervolumina von insgesamt 750 bis 1000 Liter optimal. Der Speicherinhalt als kombinierter Heizung Warmwasserspeicher ist dann als sogenannte Tank in Tank Lösung in ca. ein Drittel für das Heizwasser und ca. zwei Drittel für die Warmwasserversorgung aufgeteilt.
Schichtspeicher
Schichtspeicher sind eine moderne und sehr effektive Form von Pufferspeichern. Bei herkömmlichen Speichern wird der Tankinhalt bei jeder Frischwasserzufuhr verwirbelt.
Da ein Wassertank ähnlich wie ein See ober eine größere Temperatur aufweist als in den unteren Bereichen, führen diese Verwirbelungen zu einer Vermischung der Temperaturschichten und damit zu einer Abkühlung der eigentlich wärmen oberen Bereiche.
Eine erhöhte Nacherwärmung des Warmwasserspeichers ist die Folge, gerade wenn wie beim Duschen viel Wasser verbraucht wird. Beim Schichtspeicher erfolgt der Wasserzufluss entschleunigt, so kann über Sensoren das zuströmende Wasser genau in die Temperaturschicht eingeleitet werden, wo sie gerade benötigt wird.
Umgekehrt wird das Wasser vorzugsweise zuerst aus der Temperaturschicht entnommen, die für die Nutzung am Geeignetsten ist. Für ein kurzes Händewaschen zum Beispiel aus dem 20 Grad Bereich. Fürs Duschen aus dem 50 Grad Bereich und für die Fußbodenheizung zum Beispiel aus dem 40 Grad Bereich des Schichtspeichers.
Die unterschiedlichen Temperaturschichten sind zusätzlich meist mit Blechen bzw. Lochblechen voneinander getrennt um die Verwirbelungen und Temperaturaustausch an den Schichträndern so gering wie möglich zu halten.
Ebenso wird bei Kombination der Warmwasserbereitung mit einer Solaranlage die Wärme aus den Sonnenkollektoren bzw. der Heizstrom aus der Photovoltaikanlage in die unteren kälteren Schichten mit Hilfe eines Wärmetauschers zugeführt, um den höchst möglichen Nutzungsgrad zu erreichen.
Zusätzliche Luft- und Erdwärmepumpen können die konventionelle Nachheizung noch weiter verringern. In besonders optimierten Hausern, kann durch den kombinierten Einsatz von hervorragender Dämmung, Sonneneinstrahlung, Einsatz von Schichtspeichern angebunden an die Solaranlage sowie zusätzlichen Wärmepumpen die konventionelle Heizung komplett ersetzt werden.
Der Vorteil eines Schichtspeichers ist also, dass insgesamt deutlich weniger konventionelle Zuheizung erfolgen muss, was natürlich deutlich Energie effizienter ist und erheblich Kosten spart. Die neuesten Heiz- und Warmwasseranlagen verfügen daher über Schichtspeicher als Pufferspeicher.
Einer der größten Schichtspeicher mit einem Durchmesser von 30 Metern wurde übrigens in München am Olympiapark unterhalb der Siedlung am Ackermannbogen gebaut, mit dem aus Solarenergie gewonnene Wärme zur Nahwärmeversorgung des Wohngebiets genutzt wird.
Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus sind dagegen in der Regel Speicher mit einem Tankvolumen von 750bis 1.000 Liter asureichend. Aber auch Warmwassersepicher 5l sind oft an stellen montiert an denen eine zentrale Warmwasserversorgung nicht sinnvoll ist.
Solaranlage, Solarthermie & Kombispeicher
Solaranlagen können auf verschiedene Weisen mit der Heizungs-, Warmwasseranlage bzw. einem Kombispeicher verbunden werden. Zunächst kommt es darauf an, welche Art von Solaranlage vorhanden ist.
Bei sogenannten thermischen Solaranlagen wird die Sonnenwärme durch die Kollektoren absorbiert und an eine im Solarkreislauf vorhandene Solarflüssigkeit abgegeben.
Diese wird dann zur Erwärmung des Heizkessels direkt, also für die Raumerwärmung oder zur Erwärmung des Trinkwassers im Wasserspeicher geleitet. Die Wärme wird dabei überwiegend für die Nacherwärmung der Pufferspeicher eingesetzt.
Die Solarflüssigkeit besteht dabei meist nicht aus reinem Wasser, sondern aus einem Wasser-Glykolgemisch, um den Frostschutz im Winter sicherzustellen. Neuere Anlagen verwenden dagegen nur noch Wasser als Wärmeleitmedium, da die Zugabe von Glykol als Frostschutz auf Kosten der Wärmeleitfähigkeit geht.
Hierbei werden dann sogenannte Vakuumröhren-Kollektoren verwendet, die um die innere Wasserleitung herum ein äußeres Glasrohr besitzen. Dem Raum zwischen dem äußeren Glasrohr und der inneren Wasserleitung wird dabei die Luft entzogen, sodass ein Vakuum ensteht.
Das Vakuum selbst hat den Vorteil, das in ihm so gut wie keine Wärmeleitung und damit kaum Wärmeverlust stattfinden kann. Vakuumröhrenkollektoren sind somit noch effektiver.
So können mittlerweile nahezu konstante Temperaturen um die 80 Grad mit Vakuumröhren-Kollektoren erzielt werden, sodass eine Heizeinsatz der Heizung, abhängig von den Außentemperaturen und den Sonnenverhältnissen immer weiter zurückgeführt werden kann.
Bei Vorhandensein einer Photovoltaik-Anlage am Haus gibt es die Möglichkeit die Heizungsanlage und den Heiz- bzw. Warmwasserspeicher zur Warmwasserversorgung über eine Stromleitung zu verbinden, um den den selbsterzeugten Strom für die Heizungssteuerung und zur Nacherwärmung des Wassers im Pufferspeicher zu benutzen.
Hierzu wird ein Elektro-Heizeinsatz in den Pufferspeicher eingeführt. Die Funktionsweise ist dabei ähnlich wie die eines Tauchsieders. Daneben wird der aus Sonnenenergie gewonnene Strom aus für die elektrisch betriebenen Steuerungen, der Heiz- und Warmwasseranlagen genutzt.
Boiler, Elektrotherme & Elektrospeicher
Boiler sind ebenso Warmwasserspeicher, die eigenständig erwärmt werden. Die Warmwasserbereitung erfolgt dabei direkt, durch einen Heizeinsatz direkt in das Wasser.
Abhängig vom Speichervolumen und von der Art der Energieerzeugung (heute meist Strom oder Gas – z.B. eine Gastherme mit Warmwasserspeicher) können sie größere Mengen Warmwasser in relativ kurzer Zeit bereitstellen.
Der Vorteil der Boiler ist, dass sie – zumal wenn sie elektrisch betrieben sind – in nahezu jeder beliebigen Größe überall aufgestellt werden können, da sie unabhängig von der Heizungsanlage funktionieren.
Boiler lassen sich auch problemlos mit einer vorhandenen Photovoltaikanlage verbinden. Sie weisen aber auch große Nachteile gegenüber der indirekten Wassererwärmung auf.
Zum einen besteht neben der Heizung eine separate Beheizung für die Warmwasserversorgung, was an sich weniger effizient ist und sie sind im Allgemeinen durch einen geringeren Gesamtnutzungsgrad gekennzeichnet, vor allem weil die Wärmeregulierung bei Boilern, die unter Volllast arbeiten, über die Zufuhr von zusätzlichem Kaltwasser erfolgt. (vgl. Warmwasserspeicher 200l)
Zum anderen sind mit Strom betriebene Boiler darüber hinaus eine recht teure Art der Warmwasserversorgung. Beim Einsatz von Heißwasserboilern in der Küche, bei denen Leitungswasser mit einem Heizwendel erwärmt wird, besteht insbesondere bei Verwendung im Niedrigtemperatur-Bereich die Gefahr, dass sich Keime im Wassertank vermehren.
Warmwasser-Elektroheizungen, auch Elektrotherme genannt, sind besonders für gut gedämmte und normalerweise wenig zu beheizende Räume geeignet.
Sie sind in der Anschaffung vergleichsweise kostengünstig und plätschernd, da sie keinen Vorratsbehälter für Brennstoffe benötigen. Sie kommen vor allem in Ferienhäusern und Wohnungen zum Einsatz, die oft längere Zeiten im Winter leer stehen. Durch den Wegfall von Öl- oder Gastank sind sie darüber hinaus äußerst wartungsarm.
Sie lassen sich auch als Nachheizungs-Systeme für Zwischenspeicher einsetzen, zum Beispiel bei mit Solarenergie betriebenen Heizsystemen oder bei Fußbodenheizungen Bei Fußbodenheizungen ist zumeist auch kein Zwischenspeicher notwendig sodass die Heizwendel direkt in den Wasserkreislauf integriert werden können.
Nachtspeicherheizungen
Eine besondere Form von Elektro-Heizungen sind Elektrospeicher Nachtspeicherheizungen. Bei ihnen wird der Brennstoff Öl bzw. Gas oder andere durch elektrische Energie ersetzt. Zur Bereitstellung von Nachtwärme wird mit Strom in Phasen mit schwachem Heizungsbetrieb vorgeheizt und zwischengespeichert.
Die Elektrospeicher sind zwar besonders wartungsarm, jedoch aufgrund ihres reinen Strombetriebes wenig energie- und kosteneffizient, wenn sie mit ausschließlich mit herkömmlichen aus fossilen Energien erzeugten Leitungsstrom gespeist werden.
Das zwischenzeitliche Verbot von Elektrospeicher-Heizungen wurde insoweit wieder aufgehoben, dass ein Betrieb gestattet ist, wenn die Heizungen mit regenerativen Energien, wie etwa mit einer Photovoltaikanlage betrieben werden.
Erfüllung gesetzlicher Anforderungen
Für das Eigenheim gelten neben den vielen baurechtlichen Vorschriften auch eine ganze Reihe Normen, welche die Energieeffizienz, insbesondere den Wärmeverlust im Haus regeln. Hiervon sind insbesondere auch die Heizungen und Anlagen zur Warmwasserbereitung betroffen.
Mit der Energieeinsparungsverordnung 2016 ist zum Beispiel festgelegt, dass Heizkessel, welche nach dem 01.01.1985 eingebaut wurden, nach 30 Jahren außer Betrieb genommen werden müssen.
Wenn sie also davor eingebaut wurden, sind diese bereits jetzt auszutauschen. Für viele, ist dies auch der Zeitpunkt, darüber nachzudenken, wenn, die baulichen und räumlichen Möglichkeiten es gestatten, zum Beispiel eine hocheffiziente Heizung mit einem Kombis-Speicher zur integrierten Heizwärme und Warmwasserversorgung einzubauen und gegebenenfalls mit einer Solaranlage zu integrieren.
Denn zusätzliche Energie sparen lohnt sich immer. Alle großen Hersteller bietet solche Heiz- und Warmwassersysteme an. Für den Austausch der Heizung sowie für zusätzliche Wärmedämmung kann man stellt der Bund bzw. die Länder über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) zum Teil beträchtliche Fördermittel als Bonus oder als vergünstigte Darlehen zur Verfügung.
Am besten ist es, einen Termin mit einem Heizungsinstallateur vor Ort zu vereinbaren und die Möglichkeiten für die Umsetzung sowie die Beantragung von Fördermitteln zu besprechen.
Daneben ist es in diesem Zusammenhang ratsam, die im Haus verbaute Wärmedämmung an Dächern, Wänden und Fenstern zu überprüfen. Denn durch Lecks in der Dämmung können die positiven Energiespar-Effekte einer modernen Heizung mit Pufferspeicher wieder reduziert werden. Das Haus ist im Sinne der Energieeffizienz somit immer als eine Einheit zu betrachten.
Neue Heizanlagen müssen übrigens gemäß der ERP Richtlinie 2015 (sogenannte Ökodesign-Richtlinie), in Deutschland umgesetzt durch das EBPG (Energiebetriebene Produkte Gesetz) so ausgestaltet sein, dass eine möglichst maximale Energieeffizienz nach dem neuesten Stand der technischen Möglichkeiten erreicht wird.
Mit dem EBPG wurde hierfür erstmals auch der Standby-Betrieb elektrischer Geräte, also zum Beispiel auch Steuerungen für die Heiztechnik aber auch die Hausdämmung, erfasst. Moderne Heizungsanlagen, die der ERP Richtlinie bzw. dem EBPG entsprechen, sind daher mit für den Verbraucher sichtbaren Heiz-Label versehen.
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Warmwasserspeicher Hersteller
Bedeutende Hersteller für Heiz- und Warmwasseranlagen in Deutschland sind zum Beispiel Viessmann, Buderus, Junkers Warmwasserspeicher, Vaillant oder Wolf Heiztechnik. Wird an die Modernisierung, Umrüstung oder den Neueinbau einer Heiz- und Warmwasseranlage gedacht, lohnt es sich natürlich mehrerer Angebote bei örtlichen Heizungs- Warmwasser Installateuren einzuholen.
Die großen Hersteller sind bei der Suche nach einem geeigneten Installateur im näheren Wohnumfeld jederzeit behilflich, ebenso geben sie Auskünfte zu Fördermittel und weitere Finanzierungsmöglichkeiten für die neue Heizungsanlage, Pufferspeicher oder Solarthermieanlagen.
Einige Hersteller von Warmwasserspeichern bieten in ihrem Sortiment auch hochwertige Bad- und Küchenarmaturen Edelstahl, die im Baumarkt oder bei örtlichen oder bei Sanitär und Heizungsinststallations-Dienstleistern erworben werden können. So kann der die Erneuerung bzw. der Umbau der Heiz- oder Heiz- und Warmwasseranlage mit der Modernisierung von Bad und Küche, mit Küchenarmaturen Edelstahl verbunden werden.