Energie

Messen nicht mutmaßen: ein Blick ins Epizentrum der Wärmespeicherung – auf den Pufferspeicher

Schaut man sich ein wenig im Internet um, so stößt man auf ein schier unendliches Angebot an Pufferspeichern, Schichtenspeichern und Solarspeichern – Wärmespeicher um die Erneuerbaren Energien wie Solarthermie oder Wind zu “puffern” – also zu speichern. Bereits bei 1.200.- EUR für einen Solaren-Pufferspeicher beginnen die Angebote.

Die Wärmekamera soll aufklären

Das Online Magazin Energy-Mag wollte es nun genau wissen und hat den Test gemacht. Gemeinsam mit der Technischen Hochschule Ingolstadt, Fachbereich Heizungstechnik, erstellten die Kollegen unbestechliche Wärmebild-Aufnahmen einer Solar-Beladung zweier Pufferspeicher. Die Effizienz-Unterschiede sind verblüffend. Aber der Reihe nach.

Die Test-Kandidaten: Zum Effizient-Test angetreten sind einmal ein Hygienespeicher eines Online-Portals, den jeder per Mausklick im Internet erwerben kann.

Der zweite Proband ist ein hochwertiger Pufferspeicher vom Fachhändler/Heizungsbauer. Der Schichtspeicher Oskar der Firma Ratiotherm Schichtspeicher Oskar der Firma Ratiotherm mit innenliegendem patentierten Schichtspeichereinsatz “Elevator”. Oskar kann nur über, vom Hersteller zertifizierte und ausgewählte, Fach-Handwerker bezogen werden und wird auch nur von denen, im System, eingebaut.

Schichtung zeigt deutliche Unterschiede

Die Testsituation: Das Wasser des Hygienespeichers mit innenliegendem Wärmetauscher weist eine Ausgangstemperatur von 20°C auf, von den Studenten der Ingolstädter Hochschule wird eine Solarbeladung von 65°C simuliert in den Speicher fließen 300 Liter pro Stunde.

Das gleiche beim Schichtspeicher Oskar. Oskar hat einen aussenliegenden Wärmetauscher und unterscheidet sich vom Referenzspeicher durch seinen patentierten Schichtspeicher-Einsatz. Der Schichtspeicher-Einsatz, der Hersteller nennt ihn selbst „Elevator“ führt dazu, dass ohne mechanische oder sonst eine Einwirkung das zufließende Wasser beruhigt und in die passende Temperaturschicht eingeschichtet wird. Genau so, wie das in der Natur in einem stehenden Gewässer, einem See also, auch geschieht.

Solarbeladung ist kostenlos

Das Entscheidende beim Schichtverhalten eines Schichtspeichers, gerade in der Übergangszeit und in der Winterzeit, also über, in Deutschland, annähernd 9 Monate des Jahres, ist eine schnelle Beladung. Die schnelle Einschichtung von mindestens 50°C warmen Wasser ist entscheidend für die Effizienz eines Schichtspeichers.

Das kommt daher, weil die Sonne in diesem Zeitraum nur für sehr kurze Zeit zur Verfügung steht. Im Januar gibt es in Bayern gerade einmal 24 Sonnenstunden. Wenig Zeit für eine vollständige Beladung des Schichtspeichers.

Ohne Beladung innerhalb dieses Zeitrahmens muss ein zusätzlicher Wärmeerzeuger für die Bereitstellung von warmen Wasser zuheizen. Und das kostet Geld und senkt die Effizienz des Schichtspeichers.

Thermografischer Vergleich der Hochschule Ingolstadt. Hygienespeicher mit innenliegendem Wärmetauscher (links) vs. Schichtspeicher Oskar mit Schichtspeicher Einsatz “Elevator” (rechts). Das mittlere Schaubild zeigt, zum Vergleich, eine idealtypische Schichtspeicher-Beladung von 20°C (unten) bis 60°C (oben).

Fachmann vor Internet

Das Test-Ergebnis: Der Schichtspeicher Oskar erreicht die Zieltemperatur von 50°C bereits nach 50 Minuten. Im Wärmebild sehr schön zu sehen wie exakt der Speicher die unterschiedlichen Wasser-Temperaturen von heiss (rot) über warm (gelb) bis zu kalt (blau) geschichtet hat. Die Regeltechnik kann nun exakt die Temperatur entnehmen, die gerade im Haus benötigt wird, also z.B. 30°C zum Hände waschen und 45°C für die Fußbodenheizung, was zur Folge hat, dass es innerhalb des Systems nur zu minimalen Effizienz-Verlusten kommt.

Im Gegensatz hierzu benötigt der Hygienespeicher aus dem Internet für seine Zieltemperatur (Warmwasser-Ladetemperatur 50°C) 180 Minuten. Das bedeutet der getestete Schichtspeicher Oskar lädt um mehr als das 10-fache schneller als der Hygienespeicher.

Konkret bedeutet das:

– wesentlich weniger Start-/Stopvorgänge
– keine sinnlosen Brennerlaufzeiten
– weniger Stillstandsverluste durch die Beladung in der kalten Zone von unten
– weniger Stillstandsverluste da keine Anschlüsse in der heißen Zone oben
– höherer Solarertrag durch niedrigere Speichertemperatur am Boden
– höherer Solarertrag durch mehr nutzbares Speichervolumen
– bis zu 20% mehr Effizienz

Fazit: Nicht an der falschen Stelle sparen

Man sieht, es gibt deutliche Unterschiede im Bereich der Pufferspeicher/Schichtspeicher und eine ordentliche Beratung vom Fachmann lohnt in jedem Falle. Bis zu 20% mehr Effizienz (Energieeinsparung) nur durch die Verwendung eines hochwertigen Schichtspeichers sprechen eine deutliche Sprache. Ein Pufferspeicher wird in aller Regel für die nächsten 20 Jahre in ihrem Haus seinen Dienst tun. 20 Jahre mit 20% mehr Effizienz zu heizen spielt die höheren Kosten eines hochwertigen Schichtspeichers allemal wieder ein.

Dieser Gastbeitrag wurde von Tom Treber von Energy Mag verfasst.

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