Die effizientesten Speichersysteme für Heizung und Warmwasser

In modernen Heizsystemen – insbesondere in Kombination mit regenerativen Energiequellen wie Wärmepumpen, Solarthermie oder Biomasse – spielt die Wahl des richtigen Speichersystems eine zentrale Rolle. Dabei geht es nicht nur um Energieeffizienz, sondern auch um Hygiene, Komfort, Platzbedarf und Investitionskosten.

Zwei besonders verbreitete Konzepte stehen zur Auswahl:

• Schichtenpufferspeicher mit Frischwassermodul

• Zwei-Speicher-Systeme, bestehend aus einem Heizwasserspeicher und einem separaten Trinkwasserspeicher

Warum überhaupt speichern?

Ein Wärmespeicher übernimmt im Heizsystem verschiedene Funktionen:

• Energie puffern, wenn mehr Wärme erzeugt wird als momentan benötigt wird (z. B. durch Solarthermie oder bei langen Laufzeiten der Wärmepumpe)

• Bedarfsspitzen abfedern (z. B. bei gleichzeitiger Warmwasserentnahme und Heizbetrieb)

• Trinkwasser erwärmen hygienisch und effizient

Ein gut konzipiertes Speichersystem erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Heizsystems, reduziert Taktraten und damit Verschleiß der Wärmeerzeuger und trägt so auch zur längeren Lebensdauer von Wärmepumpen oder Pelletkesseln bei.

Schichtenpufferspeicher: Aufbau und Funktionsweise

Ein Schichtenpufferspeicher ist ein Heizwasserspeicher mit speziellen internen Einbauten (z. B. Prallplatten, Strömungsleitblechen), die für eine stabile Temperaturschichtung sorgen. Der gesamte Speicher besteht aus Heizungswasser und verschiedene Wärmequellen wie Wärmepumpen oder Solarthermie speisen je nach Temperatur in unterschiedlichen Höhen in den Speicher ein. Die wärmste Schicht, die für die Warmwassererwärmung genutzt wird, ist oben. Die kälteste Schicht ist unten. Die mittlere Schicht wird für die Heizung verwendet und ist meistens zwischen 35 und 55 Grad warm.

Um nun auch Trinkwasser aus dem Speicher zu gewinnen, wird meistens ein Frischwassermodul verwendet, das an dem Speicher angebracht wird. Das Modul funktioniert dabei im Grunde ähnlich wie ein Durchlauferhitzer: Das Trinkwasser aus der Kaltwasserleitung wird durch die Frischwasserstation geleitet und mittels leistungsstarkem Plattenwärmetauscher mit der Wärme aus dem Schichtenpufferspeicher erwärmt. Da Wasser also erst “gezogen” wird, wenn es wirklich benötigt wird, ist die Frischwasserstation auch gleichzeitig die hygienischste Form der Warmwasseraufbereitung. Es entsteht kein stehendes Wasser, in dem sich Bakterien oder Legionellen bilden können.

Zudem sind Schichtenpufferspeicher zumeist nur in größeren Größen erhältlich. Oft fangen diese bei 500l an und gehen bis über 5.000l bei sehr großen Anwendungen, z.B. im großen Mehrfamilienhaus. Das hat den Vorteil, dass Wärmeerzeuger, wie Wärmepumpen, sehr effizient arbeiten können. Der Grund dafür ist, dass Wärmepumpen am effizientesten laufen, wenn Sie lange Laufzeiten erreichen. Um das Wasser im 500l großen Pufferspeicher auf Temperatur zu bringen, muss die Wärmepumpe länger auf konstanter und effizienter Drehzahl durchlaufen. Der Pufferspeicher kann dann die Wärme effizient speichern. Viele Pufferspeicher haben Effizienwerte von B, A oder sogar bereits schon A+, sodass die Wärmeverluste über Zeit gering sind.

Durch die Schichtung ergibt sich zudem ein weiterer Vorteil. Da das kalte Wasser immer von unten nach oben durch den Speicher läuft, wird das heiße Wasser für die Trinkwasseraufbereitung bereits durch die mittlere Schicht des Heizungswassers vorgewärmt. Die Heizung muss also weniger Energie aufbringen, um das Trinkwasser auf die gewünschte Temperatur zu bringen.

Speicher, die das besonders gut schaffen, sind der Link3 Duolink und EcoLink Speicher der schweizer Marke Link3. Sie sind vom Rapperswill Institut ausgezeichnet worden als effizienteste Schichtenpufferspeicher und erreichen eine besonders hohe Schichtungseffizienz. Das bedeutet, dass das kalte Wasser unter so gut wie garnicht mit dem Wasser aus der mittleren Schicht und oberen Schicht vermischt wird und dadurch keine Energieverluste entstehen. Das führt dazu, dass die Effizienz der Heizung steigt und dadurch Energiekosten eingespart werden.

Vorteile:

• Legionellensicherheit: Kein stehendes Warmwasser, keine Keimbildung. Perfekt für Mehrfamilienhäuser oder öffentliche Gebäude oder in Häusern, in denen hygienische Trinkwasseraufbereitung eine große Rolle spielt (z.B. kleine Kinder im Haus).

• Hohe Effizienz: Dank effizienter Schichtung werden Wärmeverluste minimiert und Energiekosten sinken

• Platzsparend: Nur ein Speicher wird benötigt.

• Flexibel erweiterbar: Solare Nachladung, Kaminöfen mit Wassertasche, etc. können einfach eingebunden werden.

Nachteile:

• Kostenintensiver als einfache Trinkwasserspeicherlösungen

• Wärmetauscherleistung begrenzt: Bei sehr hoher gleichzeitiger Warmwasserentnahme (z.B. gleichzeitiges Baden und Duschen) kann die Leistung begrenzt sein, sofern das Frischwassermodul nicht korrekt ausgelegt ist.

• Hydraulisch komplexer: Anforderungen an die Regelungstechnik steigen, insbesondere bei Kombination mit mehreren Wärmeerzeugern.

Zwei-Speichersystem: Aufbau und Besonderheiten

Hierbei handelt es sich um zwei physisch getrennte Speicher:

1. Heizwasser-Pufferspeicher: Pufferung des Heizbetriebs, ideal z. B. bei Wärmepumpen, um Laufzeiten und damit die Lebensdauer der Anlage zu erhöhen.

2. Trinkwarmwasserspeicher: Bevorratung von erwärmtem Trinkwasser, meist über ein Rohrbündel oder externen Wärmetauscher beheizt.

Vorteile:

• Einfacher Aufbau: Getrennte Systeme sind übersichtlich, bewährt und unkompliziert zu regeln.

• Günstigere Einzelkomponenten: Besonders im Bereich Einfamilienhaus preislich attraktiv.

• Unabhängige Dimensionierung: Trinkwasserspeichergröße kann gezielt an Verbrauchsverhalten angepasst werden.

Nachteile:

• Hygienerisiko: Bei zu großem Warmwasserspeicher droht Legionellenbildung – besonders bei Temperaturen < 60 °C.

• Höherer Platzbedarf: Zwei getrennte Speicher benötigen mehr Fläche.

• Geringere Effizient: Im Vergleich zu hocheffizienten Schichtenpufferspeichern, wie z.B. dem Link3 Speicher verliert der Speicher mehr Wärme und hat dadurch einen höheren Energieverbrauch

• Weniger Möglichkeiten für Systemintegrationen: Solarthermie oder andere Wärmequellen (z.B. Kamin) können nur einen Speicher direkt laden und somit entweder die Warmwasseraufbereitung oder die Heizung unterstützen, nicht beides gleichzeitig.

Systemvergleich: Welches Konzept ist besser?

Praxisbeispiele

Beispiel 1: Neubau mit Wärmepumpe & PV-Anlage

Ein Schichtenpufferspeicher mit Frischwassermodul ist hier ideal: Die Wärmepumpe lädt effizient den Speicher, PV-Strom kann gezielt genutzt werden, um die Heizung und die Warmwasseraufbereitung zu unterstützen. Das Frischwassermodul sorgt für hygienisches Warmwasser, ohne zusätzliche Speicherverluste.

Beispiel 2: Altbausanierung mit Gasheizung & Solarthermie

Ein Zwei-Speichersystem ist oft einfacher und günstiger nachzurüsten. Wenn die Warmwassernutzung regelmäßig und hoch ist (z. B. in Mehrpersonenhaushalten), kann ein gut dimensionierter Brauchwasserspeicher durchaus sinnvoll sein – Legionellenschutz kann durch regelmäßige Hochtemperaturzyklen gewährleistet werden.

Zukunftssicherheit und Förderfähigkeit

Beide Systeme können mit erneuerbaren Energien kombiniert werden – entscheidend ist die hygienische Auslegung und die Systemintegration. Das GEG (Gebäudeenergiegesetz) fordert zunehmend niedrigere Systemtemperaturen und höhere Anteile erneuerbarer Energien, was Pufferspeicherlösungen attraktiv macht.

Die BEG-Förderung (Bundesförderung für effiziente Gebäude) inkludiert Schichtspeicherlösungen insbesondere dann, wenn sie integraler Bestandteil eines Wärmepumpensystems oder einer Solarthermieanlage sind.

Für wen eignet sich welches System?

• Schichtenpuffer mit Frischwassermodul ist die erste Wahl für Neubauten, anspruchsvolle Sanierungen, hygienisch sensible Einsatzbereiche, und für alle die das effizienteste System für Ihren Haushalt suchen, da die jährlichen Energiekosten am geringsten sind. Allerdings benötigt man für die Lösung auch das nötige Kleingeld.

• Zwei-Speichersysteme sind günstiger in der Anschaffung und können in weniger komplexen Systemen ausreichend sein – besonders bei geringem Warmwasserverbrauch oder eingeschränkten baulichen Möglichkeiten ist das Zwei-Speicher System zumeist das System der Wahl.