Video: Pufferspeicher für Wärmepumpen: Wer braucht sowas?

Für dieses Video habe ich mich mit Marcel von SHKInfo über Pufferspeicher unterhalten.

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Interessantes Video. Mir ist dadurch einiges klar geworden.
Bei mir ist das Problem, dass ich einen ausreichend großen parallel angeschlossenen Pufferspeicher relativ schlecht in den Keller bekommen würde. Die „Tonne“ dürfte max. 65cm breit sein (durch das Kellerfenster, die Treppe fällt leider aus, wegen Kippmaß). Außerdem ist die Deckenhöhe begrenzt. Da ist es schwierig einen Anbieter zu finden, der das Maß unterschreitet und was mein HB einbauen kann/möchte. Klar gibts Sonderlösungen mit Aufbau im Keller usw., ich vermute aber, dass ein vorgefertigter Puffer effizienter und günstiger ist.

Durch das Video kommt mir die Idee einen kleinen Puffer in Reihe anzuschließen und einen kleinen Speicher für das Brauchwasser. Ich würde allerdings die Variante mit Frischwasserstation statt großem Speicher bevorzugen. Darauf wurde nicht eingegangen, ist doch aber sicher auch möglich? Da wäre nur meine Frage, wie legt man das (Brauchwasser)System dann aus? Reicht z.B. ein 30/40/50l Speicher mit Frischwasserstation für einen 3-Personenhaushalt? Oder ist ein 150/200l Speicher doch besser geeignet, wenn er in den Keller passt?

VG
Sebastian

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Sehr gutes Video und super von Marcel erklärt! :ok_hand:Jetzt habe ich auch mal verstanden, weshalb es bei Parallel Schaltung zu Verlusten im Wirkungsgrad der WP kommt.

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@Sebastian ich denke mit einem 50l Speicher werdet ihr nicht hinkommen. Beim Duschen verbraucht man 10-15l pro Minute. Klar wird das nicht 1:1 aus dem Speicher genommen. Wenn das Wasser z.B. 60°C hat, dann mischt man ja noch etwa. 40-50% Liter kaltes Wasser dazu. Selbst im Idealfall würde der Speicher nur für 10min Duschen reichen.

@alex Ah, ja. Da hab ich wohl einen Denkfehler :thinking: Klar, die Wärme für das Brauchwasser kann ja nicht aus dem Nichts kommen. D.h. der Vorteil einer Frischwasserstation ist eigentlich nur die Sache mit der Hygiene?

Hallo,
leider liefert auch dieses Video nur unvollständige Informationen. Natürlich hat eine Puffer Verluste aber die sind doch zu vernachlässigen wenn man durch PV fast kostenlosen Strom hat (Einspeisevergütung vernachlässigt). Und rechnet sich ein Puffer ? Vielleicht nicht wenn man ihn selbst bezahlen muss aber eher wenn man eine Förderung dafür bekommt. Ich plane für die WP einen Hygienspeicher von 1000 Liter und einen zusätzlichen Puffer mit 1000 Liter. Das Haus ist extrem träge und muss selten nachts geheizt werden. Ich profitiert also von höheren Tagestemperaturen und billigem PV-Strom. Von rjtec.EU:

"In 1000l Wasser kann pro 1K Temperaturerhöhung ca. 1,16kWh Energie gespeichert
werden. Wenn wir also für Heizzwecke 35°C benötigen und die maximale Tempera-
tur, die von der Wärmepumpe erzeugt werden kann 60°C beträgt, dann beträgt die
nutzbare Temperaturerhöhung 25K.
Bei einem 1000l Pufferspeicher kann man dann 1,16kWh/K*25K, etwa 29kWh Ener-
gie speichern.
29kWh Wärmeenergie können von der Wärmepumpe bei einem COP von 3 aus ca.
10kWh Strom erzeugt werden.
D.h. eine Stunde Stromerzeugung einer üblichen 10kWp PV Anlage kann in einem
1000l Pufferspeicher gespeichert werden.

Wenn das Haus eine Heizlast von 4kW hätte, dann könnte die Heizung für 7 Stunden
überbrückt werden (halbe Nacht im Winter)." <<<<<

Meine Kalkulation kommt auf eine Amortisationszeit von 3,6 Jahren. Dabei ist noch nicht berücksichtigt, dass es sich um ein 2-Familienhaus handelt und die Heizkosten einer vermieteten Wohnung berechnet werden.

Wer einen Fehler findet (nicht auszuschließen), möge mich aufklären:

Fehlt nur noch der richtige Speicher. Wenn da einer Tipps hat, her damit.

Ich hätte zu dem Thema auch eine Frage:

Ich plane gerade die neue Hydraulik für unsere neue Wärmepumpe und überlege wie ich am besten den Pufferspeicher (500 Liter) integriere, Reihenspeicher oder Parallelspeicher.

Wir benötigen den Pufferspeicher, da wir bei unserem Haus zum Teil große Heizkörper und trocken Fußbodenheizung verlegt haben, die einen Rohrdurchmesser von nur 14 mm haben. (alle arbeiten mit der gleichen Vorlauftemperatur)

Ebenfalls haben wir noch eine Einzel-Temperaturregelung für jeden Raum.

Wir kommen daher nicht auf den benötigten Volumenstrom, um die Anlage ohne Pufferspeicher betreiben, zu können.

Ebenfalls möchten wir noch den ertrag unser PV Anlage nutzen, anstatt diesen einzuspeisen.

Was denkt ihr, wäre die beste Variante … Reihenspeicher oder Parallelspeicher?

Hi @jansu , schon alleine weil du deine PV-Energie als Wärme speichern willst, solltest du den Speicher parallel einbinden. Bei diesem Aufbau sind die Verluste beim Speicher auch vollkommen irrelevant, weil du ja durch den PV-Strom viel größere Einsparungen erzielst.

Beste Grüße

Alex

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Ich verstehe nicht warum überhaupt ein Pufferspeicher verbaut wird!
Bei mir ist der Estrich mit ca 9 qm³ mehr als genug Puffer
Anders als im Video läuft die Heizung und das Brauchwasser wird zeitgleich mittels Heizgasüberhitzung erwärmt.

Hallo ribo,

bei Deiner Batteriespeicher Rechnung solltest Du berücksichtigen, dass Deine PV im Winter ja wesentlich weniger Energie liefert als im Sommer. Nicht nur weil es länger dunkel ist sondern auch, weil die Sonnenintensität geringer ist. Ebenfalls gibt es viele graue Tage. Du mußt also Energiebedarf Deiner WP dem real verfügbaren Solarstrom gegenüber stellen. Je nach Auslegung der PV und der Heizleistung der WP ist der Strom im Winter zu wenig, im Sommer zu viel. Die Batterie füllt ja im Prinzip nur die Lücken, womit eine Verbesserung der Autarkie im Idealfalle um 30% zu realisieren ist. Wenn die WP läuft, saugt sie den Strom ohnehin vom Dach, wenn nicht, ist er übrig.

Dass führt mich zu dem logischen Schluss, dass die WP möglichst lange laufen muss, wenn Sonne da ist, und eben möglichst nicht, wenn es dunkel ist. Das kannst Du über geschickte Steuerung, Pufferspeicher etc. durchaus beeinflussen. Je besser Du das System über die Steuerung im Griff hast, je geringer ist der Autarkiegewinn durch eine Batterie.

Die Berechnung der Batterie ist relativ einfach. Wenn Du heute eine LFP Batterie kaufst, hat die ca. 3.000 Ladezyklen. 3.000 x 5 KWh = 15.000 KWh Strom, die die Batterie umsetzt. Bei 3.000 Euro Kosten kommst Du auf 3.000 EUR / 15.000 KWh = 20 ct / KWh. Rechne ich nun diese 20 ct / KWh und die 8 ct / KWh nicht realisierte Einspeisevergütung zusammen, kostet Dich die Batterie 28 ct / KWh. Das ist genau das, was ich im Moment für meinen Solarstromvertrag bezahle. Unter dem Strich eine Nullrechnung.

Der Preis / KWh ist völlig unabhängig davon, wie Du die Batterie verwendest und wie oft sie geladen wird. Damit sich die Batterie überhaupt rechnet, muss der Preis für die Speicherung + Opportunitätskosten günstiger sein als der Fremdbezug. Der Gewinn pro Jahr berechnet sich dann aus Anzahl der umgesetzten Zyklen mal der Differenz oben.

Nehmen wir mal an, Du bezahlst nicht 28 ct sondern 40 ct, dann ist Dein Gewinn 12 ct / KWh.
Bei 150 Zyklen: 150 x 0,12 x 5 KWh = 75 Euro / Jahr.
Die Kosten werden dann, ob Du willst oder nicht, über 20 Jahre verteilt.
Die Amortisationsrechnung hängt also weitgehend davon ab, wie oft Du die Batterie überhaupt geladen und entladen bekommst. Oder anders ausgedrückt, je schneller sie kaputt geht, je kürzer die Amortisationszeit, Gewinn vorausgesetzt.

Gut, die Batterie ist nach 3.000 Zyklen nicht komplett kaputt, durch Lademanagement erreiche ich auch ein paar mehr Zyklen zu Lasten der Nutzkapazität, aber die 3,6 Jahre Amortisation sind in meinem Augen nicht erreichbar, weil Du die Strommenge gar nicht umgesetzt bekommst.

Ich komme bei meinen Anlagen rechnerisch auf etwa mind. 15 Jahre für die Batterie, aber auf 8-10 Jahre für die PV. Also investiere das Geld in mehr Module auf dem Dach und lasse die Batterie weg. Ist ohnehin anschließend Sondermüll.

Vom Grundsatz spricht aber nichts gegen die Batterie, man muss nur richtig rechnen. Die Frage im Moment ist, ob Du Dir jetzt teuren, ökologisch höchst bedenklichen und darüber hinaus explosionsfähigen Speicher in den Keller stellts, oder darauf wartest, dass die Batterie-Preise fallen und die Technologie umweltfreundlicher wird. Die Autoindustrie schiebt die Batterietechnik im Moment extrem voran, und CATL hat gerade mit der Serienproduktion von Na-Ion Batteriezellen begonnen, die auch in kleineren Autos verbaut werden sollen. Da ist gerade viel Luft Bewegung im Markt.

Und: Rechne mal was ein Auto kosten würde, würde die Autoindustrie den gleichen Preis für die LFP Zellen kalkulieren als Du für Deinen Solarspeicher bezahlen mußt. Ein Mittelklasse Auto mit 80 KWh x 650 Euro / KWh = 52.000 Euro, und noch keine Räder dran.
Solarspeicher kostet aktuell mehr als das dreifache dessen, was die Automobilindustrie aktuell für E-Autos kalkuliert. Das sind nicht 20 ct / KWh sondern unter 7 ct pro KWh.

Danke für das wunderbare Video.
Ich bekomme in 2 Wochen eine Lambda WP (EU08L). Freu mich drauf.
Doch hab ich Zweifel an der Kompetenz meines Installateurs (leider gab es da wenig Auswahl in Berlin, als die Entscheidung fiel). Er empfahl mir einen Pufferspeicher parallel eingebunden, 100l. Die Frage ist:
A) ist die Nutzung eines Pufferspeichers richtig?
Wenn ja, B) ist die Einbindung in einer Parallelschaltung sinnvoll (im Video scheint mir: eher nein).
Und C) Ist die geplante Größe von 120l sinnvoll?
Kurz zur Situation: Doppelhaushälfte 2 Stockwerke plus beheizter Keller. Fussbodenheizung, ca 150qm beheizte Fläche, davon ca.50qm im Erdgeschoss, 10im OG und 10 im Keller so konstruiert, dass sie durch das Treppenhaus verbunden sind und daher sowieso nicht unabhängig angesteuert werden können. D.h. man könnte für diese Heizkreis die Ventile stillegen.
Zu A): Bisher geplant ist das Prinzipschema 122_00 von Lambda


ich frage mich aber ob nicht das Schema 120_00 effizienter wäre, ohne Pufferspeicher (zeige ich im folgenden Beitrag weiter unten.
Was denkt ihr?
Zu B) Lambda bietet in den Prinzipschemen nur eine Parallelschaltung für den Puffer an, keine Reihenschaltung wie im Video tendenziell empfohlen. Weiß jemand ob auch eine Reihenschaltung vorsehen könnte?
Zu C) Mein Installateur hat gesagt, ein kleiner Pufferspeicher von 100-120l wäre ausreichend. Lambda gibt im Prinzipschema an, mindestens 300l seien notwendig. Muss ich da eingreifen und die Notbremse ziehen?
Vielen Dank für Eure Einschätzungen.


Hier das Schema 120_00 von Lambda.

Hallo theodolit,

also das 120_00 Schema ist billiger, mehr Effizienz bringt aber das 122_00 Schema.

Der Puffer im WW Bereich mit gesondertem Wärmetauscher ist nicht nur hygienischer, weil wenig Wasser in der Leitung steht. Er bringt auch den Vorteil, dass Du den Pufferspeicher nur geringfügig über der WW Temperatur betreiben mußt. Je höher die WP heizen muss, je geringer der COP. Aber abhängig von der Leistung des Wärmetauschers.

Der Puffer im Heizkreis dient eigentlich dazu, dass die WP nicht so häufig taktet. Das tut dem Verdichter nicht gut. Weiterhin fährst Du ja im Heizkreis andere Temperaturen als im WW Bereich. Mit FB bewegst Du Dich ja max im 35 Grad Bereich, für WW brauchst Du schon dauerhaft über 40 Grad.

Je größer das Wasservolumen im Heizkreis (incl. Puffer), je weniger Einschaltvorgänge für den Verdichter. Die Größe hängt aber davon ab, wieviel Energie Du im Gebäude brauchst bzw. verlierst. Insofern würde ich Deinen HZ-Bauer mal fragen, wie er auf die Puffergröße kommt. Ich würde tendenziell immer mehr dem Hersteller vertrauen, da dieser seine eigenen Anlagen kennt. Je schlechter Dein Haus isoliert ist, je größer sollte der Pufferspeicher sein.

Reihenschaltung hat den Vorteil, dass Du keine Überströmung im Puffer hast (s. Video). Das könnte im COP noch ein paar Zehntel bringen. Solltest Du mit Deinem Hersteller abklären. Bei Reihenschaltung brauchst Du aber ein Überstromventil, da die WP ja Durchfluss benötigt, um die Wärme ins System zu bringen. Sind alle HZ-Ventile zu, gibt es bei Reihe keinen Durchfluss mehr.

Guck Dir auch mal das Video an, was ich hier verlinkt habe: