Wärmepumpen-Pufferspeicher im Test: Der beste Schichtenspeicher spart 30% Strom!
Optimierung der Wärmepumpen-Hydraulik birgt hohes Einsparpotenzial
Ein zu hoher Stromverbrauch der Wärmepumpe ist oft auf Fehler bei der hydraulischen Einbindung, ungeeigneten Speichern oder falschen Regelungseinstellungen zurückzuführen.
Im Rahmen einer umfassenden Messkampagne hat das Zentrum für Innovative Energiesysteme (ZIES) die Energieeffizienz von Wärmepumpen-Heizungssystemen in Einfamilienhäusern untersucht.
Der Fokus des Feldtests lag auf der Rolle der Hydraulik, also der Speichersysteme und der hydraulischen Verschaltung der Komponenten, und deren Einfluss auf den Stromverbrauch der Wärmepumpen.
Ziel war es, einerseits den Herstellern von Hydraulikkomponenten Erkenntnisse zur Optimierung ihrer Systeme zu liefern und andererseits konkrete Verbesserungsmöglichkeiten für Wärmepumpen-Besitzer aufzuzeigen.
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Austausch alter Speicher kann bis zu 30% Strom sparen
In der Messkampagne wurden Systeme der Hersteller Sailer, LINK3 und Hoval analysiert. Die erhobenen Daten ermöglichten es, Effizienzpotenziale zu identifizieren und die thermische Schichtung der Wärmespeicher zu bewerten, die einen entscheidenden Einfluss auf den Stromverbrauch der Wärmepumpe hat.
Ein besonderes Highlight war der begleitete Austausch alter Speicher und Hydraulikkomponenten an einem Standort: Durch den Ersatz fehlerhaft eingebundener Speicher mit moderner, gut schichtender Speichertechnik konnte der Strombedarf der Wärmepumpe um beeindruckende 30 % reduziert werden.
Dazu wurde ein reales Luft-Wasser-Wärmepumpensystem vor und nach dem Umstieg auf einen LINK3-Schichtenspeicher untersucht. Es steht in einem Niedrigenergiehaus Baujahr 1994 mit 250 m2 beheizter Fläche, die sich auf drei unterschiedlich große Einheiten verteilen.
Vor dem Wechsel befanden sich ein 750-l-Speicher, ein Frischwassermodul sowie zwei 120-l-Speicher im Bestand. Sie wurden durch einen COMFORTLINK-Schichtenspeicher mit 900 l ersetzt.
Verbesserung der Taktfrequenz und höhere Schichtungseffizienz
Bei der energetischen Auswertung stellte das ZIES fest: Die Temperatur bleibt beim Be- und Entladen des Speichers gleich, es entsteht kein Verlust. Den Wert für Schichtungseffizienz gibt die Untersuchung mit 85,2% an.
Der Stromverbrauch der Wärmepumpe wurde witterungsbereinigt ermittelt, um die Daten der beiden Systeme vergleichen zu können. Neben den fast 30% Ersparnis steigt auch die Jahresarbeitszahl um 11%. Diese Ergebnisse entsprechen den Daten, die intern an der Wärmepumpe gemessen wurden.
Zudem hat man eine Nachjustierung des Systems ausgeführt. Die Wärmepumpen-Hysterese wurde um 2 K erhöht, +1 K nach oben und nach unten. Daraus ergab sich eine Verbesserung der Taktfrequenz sowie eine höhere Schichtungseffizienz des Gesamtsystems von 80,4 auf 83,9%.
