Ratgeber-Info, Heizungsunterstützung

Eine wesentliche Voraussetzung für die ganzjährige Beheizung und Warmwasserbereitung sind Speicher, die den sommerlichen Wärmeüberfluss für den winterlichen Bedarf aufnehmen können. Wasserspeicher sind dafür prinzipiell geeignet. Sie müssen allerdings sehr groß ausgelegt sein, was zu entsprechend hohen Kosten und damit zu einem unwirtschaftlichen Betrieb führt. Möglicherweise bieten andere Speichersysteme (z.B. thermochemische Speicher) hier einen Ausweg. Ein niedriger Heizwärmebedarf, d.h. also gute Wärmedämmung, führt zwangsläufig auch zu geringerem Speicherbedarf.

Eine weitere Voraussetzung für die Nutzung niedertemperierter Wärme - also Solarwärme - ist eine große Heizfläche für die Wärmeverteilung. Daher ist eine Fußbodenheizung oder Wandheizung  notwendig.

Heizungsanlage mit Solarwärmeunterstützung; Hersteller: Paradigma

Zeichnung Paradigma, Quelle: Impulsprogramm Hessen

Abbildung: Solvis Braunschweig

Abbildung: Solvis Braunschweig

Abbildung: Solvis Braunschweig

Abbildung: Solvis Braunschweig

Die Kombi-Anlage SolvisMax von Solvis Braunschweig vereint einen Pufferspeicher zum Speichern von solarer Wärme,  einen Brennwertheizkessel zur Nachheizung und eine hygienische Warmwasserbereitung mit Plattenwärmetauscher. Der besondere Vorteil der Anlagenkombination kann darin gesehen werden, das aufeinander abgestimmte Komponenten mit hohem Vorfertigungsaufwand einen geringen Montageaufwand nach sich zieht. Nach Firmenangaben sind es nur noch 8 Anschlüsse gegenüber etwa 34 bei Einzelkomponenten, die der Heizungsbauer anschließen muss. Bei der Komplexität solcher Anlagen ein nicht zu unterschätzender Vorteil bei der Reduzierung des Fehlerpotenzials ()

Anforderungen an Kombispeicher

• verschiedene Wärmeerzeuger liefern diskontinuierlich anfallende Wärme an den Kombispeicher (Holzkessel, BHKW, Solaranlage usw.)
• Wärmeerzeuger deren Wärmeabgabe verlustfrei geregelt werden kann sollte nicht unbedingt über den Kombispeicher geschickt werden (z.B. modulierende Gas-Brennwertheizkessel)
• vom Speicher ausgehend wird die Wärmeverteilung organisiert

Bei einfachen Kombi-Speichern wird der gesamte Speicherinhalt auf jene Temperatur gebracht, die als Führungsgröße dient, meist für die Warmwasserbereitung, höchstes Temperaturniveau. Wird diese Temperatur unterschritten, wird nachgeheizt.

Nachteile:

• Die Speicherkapazität für Energie mit niedriger Temperatur (z.B. aus der Solaranlage) wird stark eingeengt
• Durch das hohe Temperaturniveau sind die Abstrahlungsverluste des Speichers und der Rohrleistungen hoch
• Abhilfe schaffen Schichtenspeicher mit unterschiedliche  Temperaturzonen.

Gütemerkmale für Schichtenspeicher

• Bildung von Temperaturschichtungen
• Stabilität der Temperaturschichtung bei Ein- und Ausladevorgängen

Notwendiges Anlagenkonzept

• geringe Systemtemperaturen
• hohe Temperaturspreizungen
• geringe Strömungsgeschwindigkeiten (low-flow)

Nachteil von eintauchenden Durchflusswärmetauschern zur Warmwasserbereitung:

• sehr große Wärmetauscher notwendig, hoher Materialeinsatz
• hohe Umgebungstemperatur
• rasche Zerstörung der Schichtung nach Zapfung (abgekühltes wasser sinkt nach unten wärmere Schichten unterhalb des Wärmetauschers steigen nach oben)
• Verringerung der verfügbaren Speicherwärme

Tank-im-Tank-Speicher

Vorteil: hohe Warmwasser-Schüttleistung bei gleichmäßiger Temperatur

Nachteil: lange Aufheizzeiten wegen geringer Wärmeübertragungsleistung (Speicherwandung nicht überall im heißesten Bereich)

Problem: Zur Zeit keine deutsche oder internationale Norm zur Vermessung von der Leistungsdaten von Kombispeichern