Abb. Viessmann Werke Deutschland

Die größte technische Herausforderung für das Speichern von erwärmtem Wasser ist dessen Temperaturerhalt. Physikalisch entstehen in einem geschlossenen Warmwasserspeicher drei unterschiedliche Temperaturzonen. In dem oberen Drittel speichert sich die meiste Wärmeenergie im Wasser. Das mittlere Drittel hält eine Mischtemperatur und im unteren Drittel fließt im Schichtenspeicher kaltes Wasser nach. Um die Erwärmung zu nutzen, wird das Warmwasser nach dem Schichtenspeicher Prinzip am oberen Ende des Warmwasserbehältnisses abgenommen. Der natürliche Feind der effektiven Nutzung ist eine Vermischung beziehungsweise Verwirbelung der einzelnen Schichten. Für die optimale Effizienz bei der Ausnutzung der genutzten Energie zur Wassererwärmung muss der Schichtenspeicher als Funktionsweise eine Vermischung vermeiden.

Drittel variieren räumlich

Ein zweites grundlegendes Funktionsprinzip ist das Abkühlen des gesamten Speicherinhalts durch den Entzug von Wärme. Ein vollständiges Nacherhitzen kostet mehr Energie, als die Drittel im Schichtenspeicher „nachrücken“ zu lassen. Die Temperaturdifferenzen und Volumen verringern sich und erfordern geringeren Energieeinsatz.

Die Drittelung ist im Schichtenspeicher Aufbau nicht wortwörtlich zu nehmen. Je nach Hersteller und Geräteart teilen sich die 3 Schichten in variablen Verhältnissen auf. Bei häufig auftretendem Akutbedarf hoher Mengen kann das obere Drittel bis zur Hälfte des Gesamtvolumens des Speichers einnehmen. Abhängig ist die Gewichtung auch von der Verrohrung innerhalb des Speicherraums und den sogenannten Vorlaufanschlüssen.

Schichtenspeicher: Bauweise und Charakteristika

Gängige Schichtenspeicher werden mit 3 spiralförmig verlaufenden Rohrschnecken ausgestattet. Sie winden sich und können je nach Heizungssystem und Energieträgern mit Nach- oder Zwischenerwärmungszugängen ausgestattet sein. Für private Haushalte sind die Geräte als Ein- oder Zweiquellenmodelle erhältlich. Typisches Beispiel ist die Kombination der Heizungswärme mit einem Solarvorlauf, der meist für den „Nachschub“ aus dem mittleren Drittel sorgt.

Es gibt einige, vor allem technische, Erkennungszeichen, die bei dem Schichtspeicherungsprinzip gegeben sind. Die Speichereinheiten verfügen über keinen Wärmetauscher. Trinkwasser wird in einem externen Kreislauf erwärmt. Die Warmwasserentnahme ist jeweils nach höchstens wenigen Minuten in der eingestellten Höchsttemperatur möglich.

Temperaturbereiche

In den Dritteln, je nach individueller Volumenverteilung, sind die 3 Temperaturbereiche so angeordnet:

• Der obere Heißwasserbereich zwischen 20 und 80 Grad
• Der mittlere Nachlieferbereich zwischen 10 und 20 Grad
• Der untere kalte Bereich zwischen 0 und 10 Grad

Als gängigste Einstellungen und Temperaturauslegungen wird das Leitungswasser mit 10 Grad angenommen und die Ausgabetemperatur auf 60 Grad festgelegt. Für den üblichen Warmwasserbedarf für Körperpflege und Haushaltsaufgaben reichen 60 Grad fast immer aus. Die einzeln zu beheizenden beziehungsweise sich gegenseitig „beliefernden“ Schichten vermindern das zu erwärmende Volumen. In einem Schichtenspeicher Test erreichen die besten Geräte die vierfache Erhitzungsgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Pufferspeichern.

Hersteller und Gerätetypen

Ein brauchbarer Schichtenspeicher Test ist schwierig auf ein allgemeingültiges Ergebnis zu bringen. Nicht nur die innere Technik entscheidet über die Schichtungsfähigkeit und Effizienz. Wichtig sind die Anschlussmöglichkeiten und Energiequellen. Die besten Ergebnisse erzielt die Technik bei der kombinierten Nutzung von 2 Wärmequellen.

Die Geräte selber kosten je nach Volumen zwischen 1.000 und 3.000 Euro. Die Installation einschließlich der funktionsrelevanten Verrohrung muss mit 500 bis 1.500 Euro kalkuliert werden.

Für die Warmwasserbereitung sind technisch anspruchsvollere Modelle erforderlich, da die aus gesundheitlichen Gründen benötigte Wasserverwirbelung dem Arbeitsprinzip des Wärmeschichtens widerspricht. Neben den renommierten und bekannten Heizungsherstellern ist die Auswahl vor allem bei spezialisierten Herstellern für eine Solarthermie und Systeme groß.