Funktionsweise von Warmwasserspeichern

Themen im Überblick

Direkte und indirekte Erwärmung
Monovalente und bivalente Funktionsweisen
Offene und geschlossene Systeme

Vereinfacht ausgedrückt besteht die Funktion eines Warmwasserspeichers darin, das zuvor erhitzte Wasser zwischenzulagern und erst bei Bedarf wieder abzugeben. Auf diese Weise sorgt er dafür, dass aus dem Zapfhahn wohltemperiertes Wasser möglichst zeitnah heraus strömt. Damit die Wärme lange gespeichert bleibt, ist ein Warmwasserspeicher in der Regel wärmegedämmt. Dazu werden verschiedene Methoden verwendet und zum Teil auch miteinander kombiniert. Häufig kommen Hartschaum und Vlies für die Verkleidung zum Einsatz. Um die Dämmleistung zu erhöhen, werden Vakuumpaneele zusätzlich mit angebracht. Diese erzielen dieselbe Wirkung, wie man es von einer Isolierkanne kennt. Dadurch arbeiten moderne Warmwasserspeicher nahezu ohne Wärmeverlust.

Unterscheidung von direkter und indirekter Erwärmung

Geht es um Warmwasserspeicher und ihre Funktion, darf die Aufteilung in direkte und indirekte Erwärmung nicht fehlen. Je nach Art unterscheiden sich die Einsatzbereiche und der Grad der Dämmung. Damit verbunden ist auch die Wirtschaftlichkeit eines solchen Warmwasserspeichers.

Direkt beheizte Warmwasserspeicher und ihre Funktionsweise

Wie der Name es bereits vermuten lässt, wird das Wasser in einem solchen Speicher direkt erwärmt. Möglich ist es unter anderem mit einer Flamme oder einer elektrisch betriebenen Heizwendel. Ein direkt beheizter Warmwasserspeicher wird häufig als Boiler bezeichnet, abgeleitet aus dem englischen Verb “to boil”, was auf Deutsch Kochen bedeutet. Er ist sozusagen Warmwasserbereiter und Warmwasserspeicher in einem. Die Geräte sind in der Regel nur gering wärmegedämmt - in manchen Fällen auch komplett ohne Wärmedämmung. Dafür lassen sie sich abgekoppelt von der bestehenden Heizungsanlage betreiben. Direkt beheizte Warmwasserspeicher kommen meist für eine dezentrale Warmwasserbereitung zum Einsatz. Was solche Speicher darüber hinaus auszeichnet und wann sich ein Betrieb wirtschaftlich lohnt, lesen Sie auf der Seite Elektro-Warmwasserspeicher.

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Indirekt beheizte Warmwasserspeicher und ihre Funktionsweise

Ein indirekt beheizter Warmwasserspeicher funktioniert ganz anders als sein direkter Gegenpart. Anstelle von Strom oder offener Flamme wird die eingebaute Heizwendel vom Heizwasser des Wärmeerzeugers durchströmt. Dabei gibt das Heizwasser seine Wärme ab und die Wassertemperatur im Warmwasserspeicher steigt stetig an. Die Heizwendel wird so lange durchflossen, bis die Wunschtemperatur erreicht ist. Entnommen wird das so erzeugte Warmwasser anschließend aus dem oberen Bereich des Warmwasserspeichers. Wichtig: Eine Vermischung des Heizwassers mit dem Warmwasser findet nicht statt. Als Wärmeerzeuger kommen sowohl klassische Heizkessel, als auch Wärmepumpen infrage.

Monovalente und bivalente Funktionsweise von Warmwasserspeichern

Wird das Wasser in einem Warmwasserspeicher nur von einem Wärmetauscher und einem Wärmeerzeuger erhitzt, sprechen Fachleute von einem monovalenten Warmwasserspeicher. Da es aber wirtschaftlicher und umweltfreundlicher ist, einen Großteil der Warmwasserbereitung einer Solaranlage zu überlassen, ist ein bivalenter Warmwasserspeicher das Gerät der Wahl. Im Inneren eines bivalenten Warmwasserspeichers befinden sich zwei Wärmetauscher. Der Wärmetauscher im unteren Bereich erwärmt in dem Fall das Wasser mit der Energie aus der Solaranlage. Reicht die Sonnenenergie nicht aus, um das Wasser auf das gewünschte Temperaturniveau zu bringen, wird der zweite Wärmetauscher zugeschaltet. Dieser heizt mithilfe eines Wärmeerzeugers solange nach, bis die Wunschtemperatur erreicht ist.

Unterteilung in offene und geschlossene Warmwasserspeicher

Neben der direkten und indirekten Erwärmung sowie den mono- und bivalenten Modellen gibt es noch ein weiteres Unterscheidungskriterium: nämlich offene und geschlossene Systeme. Dabei spielt die Funktionsweise der Warmwasserspeicher selbst eine Rolle, also wie die Erwärmung des Wassers in diesem Behältnis abläuft.

Fachleute unterscheiden dabei zwischen offenen und geschlossenen Warmwasserspeichern. Ein offener Warmwasserspeicher, wie beispielsweise ein Elektro-Warmwasserspeicher, ist unabhängig vom Druck der Wasserleitung. Bei der Abnahme des Warmwassers öffnet das Warmwasserventil den Zulauf für Kaltwasser. Dabei strömt das kalte Wasser in den Speicher und verdrängt das leichtere heiße Wasser nach oben zur Zapfstelle. Offene Warmwassersysteme sind nur für einzelne Zapfstellen vorgesehen.

Anders sieht es bei geschlossenen Warmwasserspeichern aus. Diese können mehrere Zapfstellen gleichzeitig versorgen. Im Inneren solcher Warmwasserspeicher herrscht konstant Wasserleitungsdruck, der das warme Wasser zu den Entnahmestellen drückt. Für den Betrieb eines geschlossenen Warmwasserspeichers sind keine speziellen, drucklosen Armaturen erforderlich. Bei offenen Warmwasserspeichern hingegen kann es bei der Verwendung von handelsüblichen Druckarmaturen zu einer falschen Druckverlagerung und somit zu Materialschäden kommen. Hier ist die Wahl der passenden Armaturen deshalb sehr wichtig.

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