Centrales Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk e.V.


Nicht nur bei Scheitholzanlagen, sondern auch bei größeren Biomasse-Heizwerken ist meist die Einbindung eines Wärmespeichers ("Pufferspeicher") sinnvoll.

Der Speicher dient zunächst der hydraulischen Trennung von Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung. In aller Regel reagieren auch automatisch beschickte Holzheizkessel zu träge, um den schwankenden Leistungsanforderungen der Verbraucher unmittelbar korrekt folgen zu können; der Speicher sorgt hier für einen Ausgleich. Auf den Speicher kann eventuell verzichtet werden, wenn eine gleichmäßige Last bedient wird.

Letztendlich sorgt der Speicher für einen kontinuierlicheren Betrieb der Holzfeuerung, was sich nicht nur in verminderten Schadstoffemissionen der Feuerung sondern auch in verringerten Instandhaltungskosten, in einer besseren Auslastung des Holzheizkessels und ggf. in einem geringeren Bedarf an Spitzenlastbrennstoff niederschlagen kann. Wärmespeicher schonen also den Geldbeutel des Anlagenbetreibers und erhöhen durch verminderte Schadstoffemissionen die Akzeptanz von Biomasse-Heizwerken in der Bevölkerung.

 

Verordnung fordert Speicher

Für automatisch beschickte Biomasseheizanlagen, die in den Geltungsbereich der 1. Bundes-Immissionsschutzverordnung fallen, also für Holzfeuerungen bis 1 MW Feuerungswärmeleistung, istein Speichervolumen von mindestens 20 Litern je kW gesetzlich vorgeschrieben (vgl. § 5 Abs. 4 der 1. BImSchV).

Ausnahmen gelten jedoch für

  • automatisch beschickte Feuerungsanlagen, die die Anforderungen nach § 5 Abs. 1 der 1. BImSchV bei kleinster einstellbarer Leistung einhalten,
  • Feuerungsanlagen, die zur Abdeckung der Grund- und Mittellast in einem Wärmeversorgungssystem unter Volllast betrieben werden und die Spitzen- und Zusatzlasten durch einen Reservekessel abdecken, sowie
  • Feuerungsanlagen, die auf Grund ihrer bestimmungsgemäßen Funktion ausschließlich bei Volllast betrieben werden.

 

Faustformel für die Speicherdimensionierung

Als Faustformel für die Dimensionierung des Speichers kann bei Standard-Schaltungen nach QM Holzheizwerke allgemein angenommen werden, dass das Speichervolumen so groß bemessen sein sollte, dass es die Wärme einer Betriebsstunde des Holzheizkessels bei Volllast aufnehmen sollte.

 

Wärmespeicher für diverse Einsatzzwecke

Unter thermischen Speichern versteht man allgemein Wärme- und Kältespeicher. Wärmespeicher stellen das benötigte Temperaturniveau für die Heizwärmebereitstellung und Trinkwassererwärmung zur Verfügung: z. B. Heizwasser-Pufferspeicher, Brauchwarmwasserspeicher, Kombispeicher, Latentwärmespeicher.

Heizwasser-Pufferspeicher sind Wassertanks zur Speicherung von Heizungswasser in Heizungsanlagen und beinhalten nur Heizungswasser. Sie speichern die momentan nicht benötigte überschüssige Energie vom Wärmeerzeuger zwischen und geben diese bei Bedarf an das Verteilsystem der Heizungsanlage wieder ab. Idealerweise werden Heizwasser-Pufferspeicher mit einer ausgeprägten Temperaturschichtung betrieben. Entweder installiert man einen Pufferspeicher und einen separaten Brauchwarmwasserspeicher oder nur einen Pufferspeicher und stellt dann das Trinkwarmwasser durch die Kombination mit einer Frischwasserstation bereit.

Brauchwarmwasserspeicher enthalten warmes Trinkwasser für z. B. Badezimmer und Küche. Brauchwarmwasserspeicher sollten aus hygienischer Sicht (Legionellen) nur so groß wie nötig gebaut werden. Man setzt diese Speicher dann ein, wenn hohe Temperaturniveaus zur Verfügung stehen, die den Speicher auf mindestens 60 °C aufheizen können.


Kombispeicher puffern das Wasser für die Heizung und erwärmen zugleich das Brauchwarmwasser. Man unterscheidet Tank-in-Tank-Kombispeicher, in denen ein kleiner Brauchwarmwasserspeicher in einem Heizwasser-Pufferspeicher integriert ist, und Kombispeicher mit integriertem Edelstahlwellrohr- oder Kupferrippenrohr-Wärmeübertrager.

 

Publikationen, Informationen

QM Holzheizwerke, FAQ 21: Was sind die Vorteile eines Wärmespeichers und wie soll er ausgelegt werden?

C.A.R.M.E.N. e.V. (Hrsg.): QM Holzheizwerke, Standard-Schaltungen Teil 1; Straubing 2004

Bundesamt für Energie (Hrsg.): StorEx - Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Schichtungseffizienz von Wärmespeichern; Bern 2015

AGFW e.V. (Hrsg.): Arbeitsblatt AGFW FW 313. Berechnung der thermischen Verluste von thermischen Energiespeichern; Frankfurt a.M. 2015

 

 

 

 


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