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Speicher hält die Wärme nicht!
BAU-Forum: Nutzung alternativer Energieformen

Speicher hält die Wärme nicht!

In diversen Beiträgen habe ich auf die meiner Meinung nach erheblichen Speicherverluste bei Pufferspeichern aufmerksam gemacht.
Jetzt im Sommer kann man die Wärmeverluste leicht messen, da in der Nacht nichts verbraucht und auch nichts nachgeladen wird. Unser Speicher ist ein 1000 Liter Solarschichtenspeicher, der jetzt im Schnitt auf 75 aufgeheizt ist. Die Temperaturdifferenz zum Aufstellraum beträgt circa 55 Grad. Rein rechnerisch sollte der Speicher 2-3 Grad pro Tag verlieren. Die tatsächlichen Wärmeverluste auf den Tag hochgerechnet betragen knapp 10 Grad bzw. gut 10 kWh pro Tag.
Mit dieser Energiemenge kann man locker den Brauchwasserbedarf einer vierköpfigen Familie abdecken oder alternativ ein 120 m² 3-Liter Haus komplett heizen.
Jetzt im Sommer können wir die Speicherverluste leicht verschmerzen, da ohnehin genug warmes Wasser da ist.
In den anderen Jahreszeiten ist der beheizte Bereich kleiner und die Speichertemperatur im Schnitt niedriger. Ich schätze, dass trotzdem noch 7-8 kWh verloren gehen – ungefähr 5 kWh mehr als der Erwartungswert. Bei unserem passivhausbedingt niedrigem Heizenergiebedarf sind das 15 % der Heizenergie einschließlich Brauchwasser.
Typische Pufferspeicher für Pelletheizungen oder Wärmepumpen sind mit unserem Hochsommerspeicher vergleichbar. Die Standardempfehlung z.B. für Pelletheizungen ist wie folgt: 15 kWh Heizleistung und ein 1000 Liter Pufferspeicher. Damit würden dann bei gleichwertigem Speicher auch vermeidbare Verluste in ähnlicher Höhe auftreten. 7 kWh vermeidbare Wärmeverluste entsprechen aufs Jahr gesehen 250 Liter Heizöl oder 500 kg Pellets.
Unseren Speicher haben wir von der Firma pro solar bezogen. Er repräsentiert nach meiner Einschätzung den Marktdurchschnitt. Alle Speicheranschlüsse habe ich dick nachisoliert. Hinter dem Reißverschluss der Speicheraußenhülle war eine Spalte von 2,5 cm ohne jede Isolierung. Diesen Fehler habe ich behoben. Im Originalzustand wären die Wärmeverluste noch höher.
Unseren Speicher werde ich zur Verringerung der Wärmeverluste nachisolieren. Falls jemand das auch gemacht hat, wäre ich an Erfahrungsberichten und Tipps interessiert.
Für angehende Bauherren wäre es sicherlich von Interesse, wenn hier besonders gute Speicher weiter empfohlen würden. Die einzige Firma, die mit einem konkretem und extrem guten Wert wirbt, ist der Hersteller des Calo-blocs. Anscheinend wird dieser Wert auch erreicht (siehe Beitrag 519 in diesem Forum).

  1. Wohin geht die Wärme?

    Hallo Herr Kremer,
    ist in der Zeit, in der Sie die Wärmeverluste messen, auch die WW-Zirkulation aus? Diese Verlustquelle ist nach meinen Beobachtungen recht erheblich.
    Viele Grüße,

  2. Alle Verbraucher sind aus

    Die Wärme geht in den Speicherraum. Der Speicherraumaufstellraum ist bei hohen Speichertemperaturen drei Grad wärmer als die anderen Kellerräume. Auf dem Speicher ist es bei hohen Speichertemperaturen bis zu drei Grad wärmer als im Rest des Raumes.
    Die Zirkulationspumpe wurde ausgestellt. Zur Messmethode folgendes: ich habe in den letzten Tagen mehrmals vor dem Schlafengehen die Temperatur gemessen und bin morgens vor den anderen Familienmitgliedern aufgestanden. Die Speicherverluste wurden auf den Tag hochgerechnet. Der Speicher hat standardmäßig drei Messpunkte. Ein Thermometer habe ich ergänzt.

  3. Wie ist denn Ihr Speicher angeschlossen?

    Häufig werden von den Anlagenbauern die Rohre falsch an den Solarspeicher angebunden. Meist sind sie einfach gerade, also waagerecht an den Speicher angeschlossen, um dann sofort nach oben zur Decke abzuwinkeln. Bei dieser ("normalen") Anschlussart entsteht in den meist auch großen Rohrdimensionen (28 mm-Kupferrohr ist in diesem Zusammenhang schon "groß") eine sog. Mikrozirkulation, welche die Ursache für erhebliche Solarspeicherverluste darstellt. Die Hersteller, die auf dem Stand der Solarspeicher-Technik sind, haben unterschiedliche Maßnahmen gegen diese Auskühlverluste ergriffen. Genaueres dazu erfahren Sie in dem grundlegenden Aufsatz in dem ersten Link. Oder auch bei Wagner-Solar, die einen entsprechenden Speicher im Programm haben.
    Einfachste Möglichkeit von der handwerklichen Seite: Wir schließen jeden Speicher "sifonisiert" an: Erst die Rohrleitung nach unten führen und danach durch ein Sifon-U nach oben. Dann zirkuliert nichts mehr. Sollte Ihr Speicher indes auch "normal" angeschlossen sein, lassen Sie es ändern.
    Noch eine Frage: Ist Ihr Speicher auch unter dem Speicherboden ordentlich gedämmt?
    Zum Vergleich: Ich selbst habe in meinen Keller einen Paradigma-Optima-Speicher mit 550 l stehen. Auskühlung während der Nachtstunden zwischen zwei Tagen: Etwas über 1 °C bei allen vier Messpunkten (TWO, TPO TPU und TWU; sie werden in 1/10 Grad angezeigt).
    Mit sonnigem Gruß ... Lb

  4. Speicher zudrehbar?

    Hallo Herr Kremer,
    • ich hätte auch auf Zirkulation getippt. Gibt es eine Möglickeit, den Speicher irgendwie ganz zuzudrehen, um jede Art der Zirkulation auszuschliessen? Dann könnten Sie sicherer sein, bevor Sie meinetwegen die von Herrn Lüneborg angeregten Siphons einbauen.
    • Verluste durch die Hülle lassen sich so einfach berechnen, sodass ich schwer glauben kann, dass Hersteller da einen Fehler macht, der 10 kWh/Tag Verlust erzeugt.
    • Was auch interessant wäre: Haben Sie ebenfalls die Möglichkeit wie Herr Lüneborg Zehntel Grad zu messen. Ansonsten hat die Interpolation von der Nacht auf den Tag noch eine erhebliche Fehlerbreite (Werte wären interessant).

    Viele Grüße

  5. Zu den Rückfragen

    Hallo Herr Lüneborg, Hallo Herr Walter,
    vielen Dank für die Antworten und Hinweise.
    Die Speicheranschlüsse für Solar- und Nachheizung gehen nach unten weg. Diese Anschlüsse sind sifonisiert. Die Anschlüsse für Warmwasser gehen waagerecht aus dem Speicher.
    Unsere Warmwasserzirkulation ist bedarfsgesteuert. Bei Warmwasserbedarf dreht man den Warmwasserhahn kurz auf. Aufgrund der Strömungsbewegung stellt sich die Zirkulationspumpe für einige Minuten an. Nach ungefähr 1 –2 Minuten ist das warme Wasser verfügbar. Das hat sich übrigens sehr gut bewährt.
    Die Warmwasser- und Warmwasserzirkulationsleitung kann man abstellen. Zu meinem Erstaunen waren die Warmwasserhähne gestern am späten Abend heiß, obwohl seit einiger Zeit kein Warmwasser mehr gebraucht wurde. Um sicher zu gehen, habe ich danach die Zirkulationspumpe ausgestellt. Nach einer Stunde waren die Leitungen immer noch heiß. Heute war die Leitung kalt. Ich werde über Nacht die Leitungen ausstellen. Mal sehen wie hoch die Wärmeverluste dann sind.
    Den Speicherboden habe ich bereits zusätzlich isoliert. Aus der Erinnerung meine ich, dass der Speicher auf Metallfüßen steht. Er ist in dem Punkt anders als auf dem Bild der pro solar Internet-Seite.
    Ich habe nach wie vor den Eindruck, dass die Schaumstoffisolierung unseres Speichers nur mittelmäßig ist. Durch die Zirkulation wären die hohen Temperaturen im Aufstellraum allein nicht zu erklären. Andere Isolationsmaterialien sind besser. Einen Wärmeleitwert für Schaumstoff habe ich nicht gefunden. Nach meinem Eindruck ist das Material relativ luftdurchlässig. Kann es sein, dass bei hohen Speichertemperaturen die Luft am Speicher entlang nach oben stärker als notwendig entweicht – quasi ein kleiner Kamineffekt?
    Per E-Mail habe ich übrigens einen Erfahrungsbericht zur Speichernachisolierung bekommen. Den Link habe ich unten angefügt.
    Zur Messgenauigkeit: ein Thermometer hat eine 1/10 Grad Einteilung. Die anderen Messpunkte haben eine Einteilung von 1/5 Grad. Eine Präzisionsmessung ist damit sicherlich nicht möglich. Mögliche Messfehler gehen aber in beide Richtungen und heben sich nach mehreren  -  bislang sieben mit immer ähnlichen Ergebnissen  -  Messungen auf.

  6. Verluste glatt halbiert!

    An zwei Abenden hintereinander war der Warmwasserhahn im Keller trotz abgeschalteter Zirkulationspumpe warm. Nachts habe ich die Warmwasserhaupthähne im Keller abgedreht. Die Wärmeverluste haben sich dadurch halbiert.
    Der Hinweis auf die Mikrozirkulierung war somit Gold Wert. Ich würde das zwar eher als unfreiwilligen thermischen Kurzschluss ansehen. Anscheinend läuft das warme Wasser durch die Warmwasserleitung hin und durch die Zirkulationsleitung zurück in den Speicher.
    Wir haben eine 08/15 Ausstattung was die Warmwasserleitungen betrifft. Vermutlich treten diese Verluste bei einem hohen Anteil anderer Boiler unbemerkt genauso auf. Der Speicher weiß ja nicht, ob solar, mit Öl, Gas oder Holz geheizt wird. Eine erhebliche Verschwendung von Geld und Ressourcen!
    Ich habe mich eher zufällig mit dem Speicher befasst, weil unser Pelletofen den Speicher ursprünglich nicht auf Temperatur brachte. Daraufhin habe ich den beheizten Speicherbereich verkleinert und die Ofenlaufzeit auf die Hauptverbrauchszeiten reduziert, was zu einer Verringerung der durchschnittlichen Speichertemperatur führt. Diese Maßnahmen halte ich nach wie vor für richtig. Der Ofen lief im letzten Winter gut. Die Verbesserung der Heizsituation resultiert anscheinend hauptsächlich aus der Verringerung der Zirkulationsverluste und nicht, wie ich dachte, primär auf die Verringerung der eigentlichen Speicherverluste.
    Viele Pelletofenbesitzer hatten ähnliche Probleme. Die Speicher stammten häufig aber nicht immer vom Hersteller unseres Speichers. Beim Pelletofen fallen die Verluste halt unangenehm auf, weil man die Speicherverluste durch zusätzliches Heizen ausgleichen muss. Bei gut isolierten Häusern und in der Übergangszeit ist dann der Ofenaufstellraum bisweilen überheizt. Bei allen anderen Heizungsarten würde unbemerkt auch länger geheizt. Die Verschwendung ist gleich hoch. Einen stark tropfenden Wasserhahn würde man umgehend reparieren. Bei der Mikrozirkulation versickert mehr Geld und man merkt es nicht einmal!
    Es wäre interessant, wenn Leser auch ähnliche Messungen vornehmen und hier veröffentlichen gegebenenfalls oder mir per E-Mail mitteilen.
    Den vorgeschlagenen Änderungen von Herrn Lüneborg werde ich vor der nächsten Heizperiode umsetzen. Auch den von Herrn Lüneborg empfohlenen Link habe ich wegen der anschaulichen Beschreibung noch einmal angefügt

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