Heizstab für den Pufferspeicher
Die Ergänzung des Pufferspeichers einer Heizungsanlage durch einen Heizstab kann sinnvoll sein. Die Leistung von Photovoltaik, Solarthermie oder einer Wärmepumpe ist witterungsabhängig und kann mitunter nicht genug leisten. Bei Bedarf kann der Heizstab im Pufferspeicher die Heizung elektrisch mit Energie versorgen.
Heizstäbe funktionieren ähnlich wie Tauchsieder und wandeln Strom in Wärme um. Wenn elektrischer Strom durch das leitende Material fließt, erwärmt sich die Oberfläche des Heizstabes und die Wärme wird an das umgebene Wasser abgegeben.
Funktion eines Pufferspeichers
Ein Pufferspeicher ist ein Warmwasserspeicher und speichert überschüssige Energie aus Wärmeerzeugnissen. Pufferspeicher werden in den Heizungskreislauf eingebaut und können so warmes Heizungswasser speichern, welches nicht benötigt wird.
Verwendung findet ein Pufferspeicher vor allem bei Solarkollektoren, Wärmepumpen und anderen Heizungsanlagen mit regenerativen und erneuerbaren Energien. Das aufgenommene Heizungswasser kann über mehrere Stunden gespeichert werden und bei Bedarf an das Heizungssystem abgegeben werden.
Das macht der Heizstab
Im Regelfall versorgen Heizungsanlagen über einen Heizungskessel den Pufferspeicher mit Wärme. Der Pufferspeicher hält die Wärme des Wassers, damit Warmwasser bei Bedarf ausgegeben werden kann.
Wenn Heizungsanlagen zu wenig Wärme liefern, ist ein weiteres Gerät zur Erzeugung von Wärme sinnvoll, damit der Pufferspeicher warmes Wasser speichern kann. Dieses Gerät stellt der Heizstab dar. Wenn die eigentliche Heizung das Haus nicht genug heizen kann, kann der Heizstab die Zeit überbrücken, bis das wieder der Fall ist.
Der Heizstab, auch Heizpatrone genannt, wird durch elektrische Energie auf Temperatur gebracht und heizt so das Wasser im Speicher auf. Heizstäbe sind isolierte, elektrische Leiter, welche Strom in Wärme umwandeln können.
Das Anbringen eines Heizstabes ist sehr simpel. Er wird einfach in den Wärmespeicher eingeschraubt oder eingesteckt. Die Funktion ist vergleichbar mit einem Tauchsieder. Wenn sich der Heizstab im Pufferspeicher erwärmt, wird die Hitze an das sich darin befindliche Wasser abgegeben.
Heizstäbe lassen sich nicht nur im Pufferspeicher bei Heizungsanlagen verwenden, sie können ebenso in Trinkwasserspeichern eingebaut werden, um dieses zu erhitzen. Um den Heizstab zu betreiben, ist eine hausinterne Stromversorgung notwendig.
Geräte mit kleiner Leistung können an eine normale Steckdose angeschlossen werden. Geräte mit höherer Leistung müssen fest mit dem Stromnetz verbunden werden.
Varianten des Heizstabs
Heizstäbe sind in vielen Varianten und Ausführungen erhältlich und sollten nach Bedarf ausgewählt werden. Je nach Regelung braucht ein Heizstab einen anderen Anschluss an das Stromnetz und bringt unterschiedliche Leistung.
Manche haben eine simple Ein- und Aus-Funktion, andere Varianten können ihre Leistung schrittweise hoch- und runter-regeln. Die komfortabelste Variante regelt die Temperatur und Erhitzung stufenlos. Dies macht sich auch für den Verbraucher positiv bemerkbar. Letztendlich hängt die Wahl des Stabes von den Anforderungen des Nutzers ab und seinen persönlichen Zielen.
In der Regel sind Heizstäbe wartungsfrei und müssen nicht gewartet werden, nachdem sie installiert wurden. Dadurch beschränken sich ihre laufenden Kosten nur auf den genutzten Strom. Ein Wechsel des Stabes wird nach 25-30 Jahren empfohlen, da die Isolierung ab einem Alter von 15-20 zu oxidieren beginnt.
Die Menge des genutzten Stroms, hängt von der Wassermenge ab, die der Heizstab erhitzen muss und der dafür erbrachten Leistung. Grundsätzlich verbrauchen leistungsfähige und große Heizstäbe mehr, als kleine, leistungsschwächere.
Die Leistungsgrößen und physischen Größen der Stäbe variieren und können nach Bedarf ausgewählt werden. Die Leistungen reichen von 3 kW bis 9 kW, mit benötigtem Elektro-Anschluss von 230 Volt bis 400 Volt. Diese Parameter sollten vor der Anschaffung berücksichtigt werden und das Gerät dementsprechend ausgewählt werden. Die Einbaulänge eines kleinen Heizstabes misst um die 375 mm, größere Stäbe kommen auf 745 mm Einbaulänge. Dazwischen findet man Abstufungen mit unterschiedlichen Leistungen.
Anwendungsgebiete für einen Heizstab
Heizstäbe sind ein wichtiger Bestandteil moderner Heizungsanlagen. Das Gebäude-Energie-Gesetz besagt, dass bei einer Neuanschaffung oder Modernisierung einer Anlage ein bestimmter Anteil umweltfreundlicher Energieträger eingesetzt werden muss. Dies soll Heizungen langfristig und flächendeckend umweltfreundlicher gestalten.
Konventionell werden in Heizungsanlagen Puffer- und Wärmespeicher durch einen Kessel mit thermischer Energie versorgt. Diese Warmwasserspeicher halten das Wasser auf Temperatur und geben sie bei Bedarf wieder an das Heizungs- oder Trinkwassersystem ab. Wenn die Anlage jedoch nur ungenügend thermische Energie liefert, sollte ein zusätzliches System dafür sorgen, dass die Warmwasserspeicher ausreichend beheizt werden. Eine Heizpatrone im Pufferspeicher kann diese Aufgabe idealerweise übernehmen. Für bestimmte Anlagen ist ein Heizstab eine sinnvolle Ergänzung. Darunter fallen Heizungsanlagen, die mit Solar und Photovoltaik arbeiten, Wärmepumpen und Scheitholzkessel.
Für einige Heizungsanlagen eignet sich ein Heizstab besonders gut. Holzheizungen, welche mit Scheitholz bestückt werden, haben den Nachteil, dass sie täglich neu beschickt werden müssen. Wenn die Scheite nicht rechtzeitig nachgelegt werden können, geht der Ofen aus und die Temperatur sinkt. Dies ist besonders im Winter gefährlich, denn so können schnell Frostschäden entstehen.
Ein Heizstab im Pufferspeicher kann das verhindern. Der Stab trägt dazu bei, das Wasser im Speicher auf Temperatur zu halten und kann so die Zeit überbrücken, bis neue Scheite nachgelegt werden. Pelletheizungen und Holzschnitzelanlagen werden beim Einbau häufig direkt mit Heizstab im Pufferspeicher bestückt. Falls dies beim Einbau nicht geschehen ist, ist es ratsam im Nachhinein einen Stab nachzurüsten.
Auch in der Solarthermie werden Heizstäbe verwendet. Solaranlagen sind stark wetterabhängig. Nur wenn das Sonnenlicht auf die Kollektoren fällt, arbeitet die Solaranlage und erhitzt das Wasser. Wenn dieser Vorgang an bewölkten Tagen oder im Winter nicht möglich ist, liefert der Heizstab die nötige Wärme und kann den Wärmebedarf damit decken. Falls im Sommer, oder an sonnigen Tagen Bedarf an warmen Wasser für die Heizung besteht, muss die Heizungsanlage nicht direkt anspringen. Bis diese das Wasser auf Temperatur gebracht hat, kann man mit dem Heizstab im Pufferspeicher die Zeit überbrücken.
Ebenfalls abhängig von der Witterung sind kompakte Wärmepumpen. Sie sind zwar sparsam und umweltfreundlich, können bei unstetem Wetter jedoch unzuverlässig werden. Vor allem an kalten Tagen reicht die erzeugte Warmwassermenge einer Wärmepumpe unter Umständen nicht aus, um den Bedarf komplett zu decken. Wenn der Heizstab im Pufferspeicher verbaut ist, springt dieser dann ein und gewährleistet den Betrieb der Heizungsanlage. So können witterungsbedingte Ausfälle der Wärmepumpe leicht umgangen und überbrückt werden.
Eine Photovoltaik-Anlage kann auch von einem Heizstab im Pufferspeicher profitieren. Dieser kann durch überschüssigen Solarstrom betrieben werden und so thermische Energie erzeugen. Das Betreiben eines Heizstabes mit Solarstrom ist sehr kostengünstig und eine gute Alternative zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz. Wegen sinkender Einspeisevergütung lohnt sich das Einspeisen überschüssigen Stroms für Viele immer weniger.
Kostenpunkt
Die Kosten eines Heizstabes sind Leistungs- und Hersteller-abhängig. Kleine Geräte mit einer Leistung von 2 oder 3 kW bewegen sich im unteren dreistelligen Bereich. Größere und leistungsstärkere Geräte dagegen befinden sich eher im höheren dreistelligen Bereich. Dazu sollten der Strom berücksichtigt werden, der für den Betrieb des Stabes sorgt. Die genauen Betriebskosten ergeben sich, aus der Leistung des Stabes, der Betriebszeit und den aktuellen Strompreisen. Ebenfalls berücksichtigt werden, sollten die anfallenden Montagekosten, wenn die Montage durch einen Fachmann, oder einer Fachfrau vorgenommen wird.
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