Trinkwasserspeicher

• Was ist ein Trinkwasserspeicher? Ein Trinkwasserspeicher (auch Brauchwasserspeicher genannt) ist ein zentraler Behälter in einer Solarthermie-Anlage, der ausschließlich zur Bevorratung von hygienisch einwandfreiem Warmwasser dient. Er wird über einen internen Wärmetauscher von der Solarflüssigkeit erhitzt und stellt sicher, dass zu jeder Tageszeit genügend warmes Wasser für Dusche, Bad und Küche bereitsteht.
• Wie groß sollte er sein? Die Dimensionierung richtet sich nach dem täglichen Verbrauch der Bewohner. Als Faustformel gilt der doppelte Tagesbedarf, was bei einem durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt einem Speichervolumen von etwa 300 bis 500 Litern entspricht. Diese Größe garantiert, dass die Solarthermie auch an weniger sonnigen Tagen eine verlässliche Warmwasserversorgung ohne Zusatzheizung sicherstellen kann.
• Was bedeutet bivalente Beheizung? Ein bivalenter Trinkwasserspeicher verfügt über zwei getrennte Wärmetauscher. Der untere Wärmetauscher nutzt die kostenlose Energie der Solarkollektoren, während der obere Bereich bei Bedarf von einem konventionellen Heizkessel nachgeheizt wird. Diese Bauweise optimiert die Schichtung im Speicher und sorgt dafür, dass die Solarthermie stets mit dem kältesten Wasser im unteren Bereich arbeitet.
• Warum ist die Isolierung wichtig? Da die Sonnenwärme oft mittags erzeugt, aber erst abends oder morgens verbraucht wird, ist eine hochwertige Wärmedämmung des Trinkwasserspeichers unverzichtbar. Sie minimiert Stillstandsverluste und hält das Wasser über viele Stunden auf hoher Temperatur. Moderne Speicher nutzen hierfür spezielle Schaumstoffe oder Vakuum-Isolationspaneele, um den solaren Deckungsgrad der Anlage zu maximieren.
• Wie steht es um die Hygiene? Um die Bildung von Legionellen zu verhindern, sollte das Wasser im Trinkwasserspeicher regelmäßig auf über 60 Grad Celsius erhitzt werden. Viele Solarthermie-Steuerungen verfügen über eine automatische Legionellenschaltung, die den Speicherinhalt periodisch durch das Nachheizsystem des Kessels sterilisiert. Alternativ bieten Frischwasserspeicher ein System, bei dem das Wasser erst im Durchlaufprinzip bei Entnahme erwärmt wird.

Der Trinkwasserspeicher einer Solarthermieanlage dient der Speicherung des erwärmten Trinkwassers. Wenn die Solarthermieanlage zur Heizunterstützung ausgelegt ist, fungiert er meist auch als Wärmespeicher der Heizung. Beide Funktionen können jedoch auch durch getrennte Speicher wahrgenommen werden. Zu diesem Zweck kann ein Frischwasserdepot verwendet werden, in dem das Brauchwasser kalt vorgehalten wird. Erst im Moment der Entnahme wird das Wasser über einen Wärmetauscher am Warmwasserspeicher erwärmt.

Diese Lösung bietet hygienische Vorteile, insbesondere der Legionellenschutz wird verbessert. Vorgeschrieben ist ein spezieller Legionellenschutz jedoch nur für große Solarthermieanlagen in Mehrfamilienhäusern, in Einfamilienhäusern kann auf den zusätzlichen Speicher verzichtet werden. Eine zweite Variante des separaten Trinkwasserspeichers besteht darin, im Wärmespeicher der Heizung einen separaten Trinkwasserspeicher zu montieren. Das Trinkwasser und das Heizungswasser werden auch hier strikt getrennt, aber anders als im Frischwasserdepot wird das Trinkwasser warm gespeichert. Der Hygienevorteil des Frischwasserdepots geht damit weitgehend verloren, weswegen diese Lösung allenfalls geringe Vorteile gegenüber der Standardlösung mit nur einem Speicher bietet.

Der Warmwasserspeicher unterscheidet sich in einigen Details vom Wärmespeicher einer normalen Heizung. Der offensichtlichste Unterschied ist der, dass der Speicher über zwei Wärmetauscher verfügt. Das ist erforderlich, da der Speicher auch von der Heizanlage mit Wärme versorgt werden muss, wenn die Solarkollektoren nicht genügend Energie bereitstellen. Derartige Speicher werden als bivalente Speicher bezeichnet.

Der zweite wesentliche Unterschied besteht in der besseren Wärmeisolierung. Diese ist erforderlich, weil der Zeitpunkt der Wärmezufuhr durch die Solarthermie nicht frei gewählt werden kann. Wärme wird hauptsächlich dann zugeführt, wenn die Sonne viel Energie liefert, also vorzugsweise am Mittag. Diese Wärme soll auch dann gespeichert werden, wenn die Temperatur im Speicher bereits hoch genug ist, um beispielsweise zu duschen. Dadurch erreicht der Speicher Temperaturen, die in einer herkömmlichen Heizung nie erreicht würden, weil diese bei ausreichender Temperatur abgeschaltet wird.

Besonders hohe Temperaturen erfordern eine bessere Wärmeisolierung, weil der Energieverlust mit der Differenz zu Außentemperatur steigt. Hinzu kommt, dass der Wärmespeicher einer Solarthermieanlage auch in der Lage sein soll, einzelne Tage ohne Sonnenschein zu überbrücken. Die Wärme muss also länger gespeichert werden, was ebenfalls eine bessere Isolierung erfordert. Um längere Zeiträume überbrücken zu können, muss der Speicher darüber hinaus über ein größeres Fassungsvermögen verfügen. Die übliche Speichergröße für einen Vierpersonenhaushalt beträgt 300 Liter für reine Warmwasseranlagen und 1.000 Liter für Anlagen mit zusätzlicher Heizunterstützung.

Im Einfamilienhaus wird das Trinkwasser meist direkt aus dem Wärmespeicher entnommen, ein separater Trinkwasserspeicher ist nicht zwingend erforderlich. Die lange Speicherung des erwärmten Trinkwassers birgt jedoch potenzielle Hygienerisiken, insbesondere wenn länger kein Wasser entnommen wurde. In der Praxis hat sich jedoch auch die Einspeicher-Lösung als vollkommen ausreichend bewährt.