Optisch vielleicht erstmal unauffällig, aber wegen der Komplexität für uns als Laien doch ein wichtiger Fortschritt:  der Pufferspeicher ist fertig angeschlossen

Als "Verbindungszentrale" aller drei Heizsysteme (Erdwärmepumpe, Solarthermie, wasserführender Kaminofen) hat der Wasserspeicher eine zentrale Rolle, und dementsprechend genau und detailliert haben wir uns im Vorfeld informiert.

Wobei das wirklich nicht leicht war, da sich auch Fachleute nicht immer einig waren, welche Art Pufferspeicher nun die geeignete ist da die Kombination dreier Heizsysteme, so wie wir sie nutzen werden, absolut nicht gängig ist und auch bei Fachleuten oftmals das entsprechende Know-How fehlt.

 

 

Schlussendlich geworden ist es dann ein Hygiene-Schichtspeicher mit extra Wärmetauscher.

Was bedeutet das nun?

1.) Grundsätzliche Aufgabe eines Pufferspeichers ist es erstmal, heißes Wasser für die Heizungsanlage vorzuhalten, damit die Heizung nicht dauerhaft laufen muss um nur ein bisschen Wärme zu produzieren, die von den Heizkörpern im Moment benötigt wird. IdR. läuft die Heizung an, heizt auf "volle Pulle" das Wasser im Pufferspeicher auf und schaltet sich dann, nach ein paar Minuten, wieder ab. Das aufgeheizte Wasser im Puffer zirkuliert dann so lange durch die Heizkörper, bis es schließlich (nach mehreren Stunden) abgekühlt ist. Erst dann springt die Heizung erneut an.

2.) Zusätzlich kommt bei Nutzung einer Solarthermieanlage dazu, dass diese das meiste heiße Wasser zur Mittagszeit produziert. Aber mittags wird idR gar nicht so viel heißes Heizungswasser benötigt, wie produziert wird. Damit hier keine Energie verschwendet wird benötigt man eine Möglichkeit, die überschüssige Hitze zwischenzuspeichern. Zum Speichern von Strom nimmt man einen Akku, zum Speichern von Hitze nimmt man Wasser; einen großen Pufferspeicher.

Bei normalen Heizungsanlagen ohne Solarthermie fasst der Speicher in einem Einfamilienhaus etwa 300 Liter, mit Solarthermie in unserem Fall sind es 1.500 Liter.

3.) "Schichtspeicher" ist eine besondere Form von Pufferspeichern die es durch eine spezielle Bauform ermöglicht, dass in unterschiedlichen "Höhenlagen" unterschiedliche Temperaturen vorherrschen. Dabei ist, thermo-physikalisch bedingt, unten das kälteste Wasser, nach oben hin wird es immer wärmer. Das ist wichtig, da unterschiedliche Heizsysteme so auf unterschiedliche Wassertemperaturen zugreifen können.

Der Kaminofen beispielsweise wird ganz unten das kalte Wasser "ansaugen", auf etwa 95°C erhitzen und ganz oben im Speicher wieder "reindrücken" (man sagt einlagern). Die Wärmepumpe hingegen wird im mittleren Bereich das Wasser ansaugen. Wieso? Ganz einfach, in der Mitte ist das Wasser bereits vorgewärmt, die Wärmepumpe muss das Wasser nicht von "ganz kalt" auf Betriebstemperatur erhitzen sondern nur noch ein paar Grad weiter erwärmen. Das spart Strom.

4.) "Hygienespeicher". Bislang ging es nur um das Heizungswasser für die Heizkörper, aber was ist mit dem Brauchwasser für Dusche und Waschbecken etc.?

Bis vor nicht so langer Zeit nutze man oft Pufferspeicher, in denen im Innern ein zweiter, kleinerer Wassertank integriert war. Im Äußeren, größeren ist das Heizungswasser, im kleineren darin ist, ohne Verbindung zum Äußeren Bereich, Brauchwasser. Dieses wird durch die Umgebung erwärmt.

Nachteil:  da das Wasser bei um 60°C teilweise über einen längeren Zeitraum ungenutzt und unbewegt im Speicher verbleibt kommt es zur Bildung von Legionellen.

Beim von uns benutzten Hygienespeicher gibt es keinen Tank im Speicher, sondern ein Edelstahl-Wellrohr, welches als Spirale im Innern des Puffers liegt.

Dreht man nun die Dusche auf wird kaltes Frischwasser durch das Wellrohr hindurchgeleitet und vom umgebenden Heizungswasser erwärmt. Das geschieht quasi in Echtzeit und ohne, dass größere Wassermengen ständig vorgewärmt werden, es können keine Legionellen entstehen.

5.) "Wärmetauscher" - ähnlich wie zur Brauchwassererhitzung hat unser Speicher noch ein weiteres Edelstahlwellrohr als Spirale im Innern verbaut.

Die rote Spirale im Bild dient der Brauchwassererwärmung, die gelb-braune ist nochmal separat in sich geschlossen und ist für die Solarthermieanlage, denn diese wird nicht mit normalem Wasser betrieben, sondern mit einer Wasser-Glykol-Mischung, einem Kältemittel mit Frostschutzeigenschaften bis -20°C oder tiefer. Damit sich die Solarflüssigkeit nicht mit dem normalen Heizkörperwasser vermischen kann muss die Solarthermieanlage über ein eigenes, geschlossenes System mit eigener Pumpe laufen. Diese pumpt die, von den Solarkollektoren auf bis zu 160°C erhitze, Flüssigkeit durch das zweite Edelstahlwellrohr hindurch, den sog. Wärmetauscher. Dieser gibt die Wärme an das umgebende Heizungswasser ab und wird dann, abgekühlt, wieder zurück in die Solarkollektoren gepumpt.

6.) wasserführender Kaminofen. Nachdem zu Anfangs die Frage im Raum stand, ob man für den Kaminofen etwa einen zweiten, separaten Wärmetauscher benötigt, doch dem ist nach intensiver Rechersche nicht der Fall. Zum Anschluss des Kaminofens benötigt der Speicher nur zwei weitere, normale Anschlüsse.

Das war ja vergleichsweise einfach  😋

 

Somit wären alle Aufgaben komplett, die Art des Speichers war bestimmt und er konnte bestellt werden.

Nächste Schwierigkeit:  die Größe eines 1.500 Liter-Tanks hatten wir unterschätzt. Die Höhe des Heizungskellers hätte zwar ausgereicht, um den Tank aufzustellen, was wir jedoch nicht bedacht hatten:  keine der Zugänge / Türen im Keller war groß genug um den Tank hindurch zu hieven; nicht mal ansatzweise...

Nun gut, zum Glück ist die Garage direkt an den Technikraum angebaut und groß genug, also haben wir den Pufferspeicher nun in der Garage aufgestellt und durch einen Mauerdurchbruch mit dem Kernbohrgerät alle Leitungen von der Wärmepumpe hindurch zum Pufferspeicher geführt

 

OK, nun stand das Monstrum erstmal, nächste Schwierigkeit:  an welche der 20 Anschlüsse des Speichers werden die gefühlt 1.000 Rohrleitungen nun angeschlossen?

Auch hier bestand das Problem, dass keine eindeutige Anleitung existiert, wie man eine Heizungsanlage bestehend aus Erdwärmepumpe, Kaminofen und Solarthermie mit einem Hygiene-Schichtspeicher verbindet, und offenbar auch keinerlei Erfahrungen.

Den Anschlussplan auszuknobeln hat dementsprechend auch einige Wochen Rechersche- und Denkarbeit gekostet.

 

Nachdem die ganze Vorarbeit nun geleistet wurde war dann das tatsächliche Anschließen fast schon ein Klacks

(hier fehlen zwar noch die Leitungen der Solarthermieanlage- die kommen im linken Bereich an die beiden Anschlüsse mit den gelb-orangenen Hähnen, sowie den Kaminofen, aber hier kann quasi "nichts mehr schief gehen")

 

Bilder von der Fertigstellung -> 11.09. - Pufferspeicher fertig

Beim von uns ausgesuchten Modell handelt es sich übrigens um den KWS1500 von Austria Email -> zur Herstellerseite

Artikelbeschreibung des Herstellers:

Der Kombi-Schichtspeicher KWS ist ein Pufferspeicher mit integriertem Edelstahl-Wellrohr zur direkten Erwärmung des Brauchwassers.

• Großflächiges Rohrregister für den Anschluss einer Solaranlage
• Keine zusätzlichen Pumpen oder Reglungseinrichtungen für die Warmwasserbereitung nötig
• Eingebaute Schichteinrichtung
• Einbau einer zusätzlichen Elektroheizung möglich
• 100 mm ECO SKIN-Isolierung:

Technische Daten:

• Nenninhalt: 1500 l
• Betriebsdruck Puffer: max. 3 bar
• Betriebsdruck Register: max. 10 bar
• Betriebsdruck Wellrohr: max. 6 bar
• Betriebstemperatur Puffer: max. 95°C
• Betriebstemperatur Register: max. 110°C
• Betriebstemperatur Wellrohr: max. 95°C
• Solarregisterfläche: 3,5 m²
• Wellrohrfläche: 7,5 m²
• Registeranschlüsse:  1" AG
• Heizungsanschlüsse: 6/4“ IG
• Maße und Gewicht:
• Abmessungen ohne Isol. (H x B/D): 2150 x Ø 1000 mm
• Kippmaß: 2270 mm