Experte erklärt Paradigmas Heizungspufferspeicher Aqua EXPRESSO HF

Vor kurzem haben wir euch hier auf  Paradigmas Solarthermie-Blog den neuen Speicher Aqua EXPRESSO HF vorgestellt. Heute bot sich uns die Gelegenheit, mit dem Paradigma-Experten Wilfried Grießhaber genauer auf das Gerät zu schauen. Im Interview erklärt  der Abteilungsleiter Produkt­management / Produkt­manager Solarwärme-Systeme und Speicher-Technik bei Paradigma uns, was der neue Heizungspufferspeicher kann, was ihn auszeichnet und warum er das Zeug zum Wärmepumpenspeicher hat.

Wilfried Grießhaber, was ist der Speicher Aqua EXPRESSO HF für ein Gerät?

Wilfried Grießhaber: Der Aqua EXPRESSO HF ist ein Heizungspufferspeicher zur Speicherung von Wärme für Heizkreise und Trinkwarmwasser. Diese Wärme stammt vorzugsweise aus regenerativen Quellen, es kann aber auch fossil erzeugte Wärme gespeichert werden. Die Trinkwarmwasserbereitung erfolgt stets bedarfsgerecht und hygienisch einwandfrei in einer leistungsfähigen Frischwasserstation, welche direkt am Speicher angebracht ist.

Welche Eigenschaften zeichnen ihn aus?

Mit dem Aqua EXPRESSO HF können Warmwasser-Spitzenzapfleistungen bis 35 l/min erreicht und damit auch anspruchsvolle Kunden zufrieden gestellt werden. Mit Hilfe speziell entwickelter Regelungsalgorithmen wird die Zapftemperatur stets stabil gehalten und so ein hoher Warmwasserkomfort erreicht.

Die große Besonderheit ist jedoch eine neuartige Schichtladeeinrichtung für Kessel- und Solarvorlauf. Mit dieser gelangt das erwärmte Heizungswasser immer genau in die Speicherschicht mit der passenden Temperatur. Durchmischungen des Speichers werden so weitgehend vermieden.  Dies gilt insbesondere auch für den Heizbetrieb, der bei herkömmlichen Speichern häufig zum unerwünschten Nachheizen des Warmwasserbereichs führt.

Um Wärmeverluste auf ein Minimum zu reduzieren, verfügt der Aqua EXPRESSO HF über eine wirksame Wärmedämmung aus PU-Hartschaumschalen. Höhenverstellbare Füße minimieren die Wärmeverluste über den Boden und siphonierte Anschlüsse verringern sogenannte Rohrnetz-Verluste.

Für große Wärmebedarfe kann das Speichervolumen durch einen Pufferspeicher erweitert werden, der mit Hilfe eines Erweiterungssets in Reihe geschaltet wird.

Wie funktioniert der Speicher als Komponente im Heizkreis? (Stichworte: Aufgabe, Aufbau, Funktionsweise)

Der Aqua EXPRESSO HF hat im Heizkreis die Aufgabe,

• erzeugte Wärme aus verschiedensten Wärmequellen (Solaranlage, Holzpellets- oder Gaskessel, Wärmepumpe, etc.) verlustarm zu speichern
• und bei Bedarf auf dem benötigten Temperaturniveau schnell und zuverlässig zur Verfügung zu stellen.

Hierzu verfügt er über einen Bereich mit relativ hohen Temperaturen (obere Speicherhälfte) und einen Bereich mit geringerer Temperatur (untere Speicherhälfte). Der obere Bereich wird in der Regel für die Warmwasserbereitung genutzt, der untere für die Raumheizung. Beide Bereiche sind durch die integrierte Schichtladeeinrichtung voneinander getrennt. Diese erlaubt eine wirksame Schichtung auch unter eher ungünstigen Randbedingungen.

Für welchen Einsatz ist er geeignet? Zu welchen Wärmerzeugern passt der Speicher?

Generell spielt der Aqua EXPRESSO 800 HF seine Stärken vor allem in Kombination mit solchen Wärmeerzeugern aus,  die große Heizvolumenströme bis 2.500 l/h bei gleichzeitig geringem Temperaturhub liefern. Dazu gehören vor allem elektrische Wärmepumpen bis 15 kW Leistung.

Aber auch größere Heizkessel bis 65 kW können problemlos mit dem Aqua EXPRESSO HF kombiniert werden. Mit seinen über 800 Litern Speichervolumen ist er in der Lage, eine ganze Menge Energie verlustarm zu Speichern.

Warum ist der Aqua EXPRESSO HF insbesondere ein Wärmepumpenspeicher?

Eine Wärmepumpe arbeitet mit hohen Volumenströmen und tut sich deshalb bei der Erzeugung hoher Temperaturen zum Beispiel für Trinkwarmwasser schwer. Um das erforderliche Temperaturniveau von etwa 50 bis 55°C überhaupt zu erreichen, benötigt sie „warme“ Zulauftemperaturen von 40 bis 45°C.

Beim Aqua EXPRESSO HF wird der Wärmepumpe mit Hilfe eines Umschaltventils bereits vorgewärmtes Wasser aus dem oberen Speicherbereich zugeführt, welches sie dann um den noch ausstehenden Temperaturhub von 10 Kelvin aufheizen kann.

Sie haben da gerade zwei Stichworte genannt: geringer Temperaturhub und hohe Volumenströme – was hat es damit auf sich? Können Sie das bitte genauer erklären?

Anschaulich kann man das wie folgt erklären: Mit einer definierten Energiemenge kann ich

• wenig Wasser auf hohe Temperaturen erwärmen (großer Temperaturhub)
• oder viel Wasser um nur um wenige Kelvin (geringer Temperaturhub).

Bei fließendem oder gepumptem Wasser verhält es sich analog: Fließt wenig Wasser (kleiner Volumenstrom) kann dieses mit einer definierten Wärmeleistung stark erwärmt werden, fließt viel Wasser (großer Volumenstrom) ist die Erwärmung geringer.

Ideale Wärmeerzeuger erzeugen deshalb hohe Temperaturen bei kleinem Volumenstrom. So können beliebige Anwendungen realisiert und Rohrleitungsquerschnitte sowie elektrische Pumpleistung minimiert werden. Die Vakuum-Röhrenkollektoren von Paradigma sind Paradebeispiele für solche „Hochtemperaturwärmeerzeuger“.

Die gleiche Wärmemenge kann auch auf geringerem Temperaturniveau mit größeren Volumenströmen erzeugt und transportiert werden. Allerdings können dann Anwendungen mit hohen Temperaturen nicht mehr realisiert werden, die Rohrleitungsquerschnitte und die erforderliche Pumpleistung sind größer. Zu dieser Art Wärmeerzeuger gehören die Wärmepumpen.

Merke: Kommt heißes Wasser aus der Dusche, kann es mit wenig kaltem Wasser zu viel warmem Wasser gemischt werden. Kommt viel lauwarmes Wasser aus der Dusche, kann es auch durch Reduzierung der Menge nicht heißer gemacht werden.

Was sollte man beachten, wenn man den Kauf des Aqua EXPRESSO HF erwägt? (Stichworte: Kompatibilität, Dimensionierung)

Wärmepumpen, die ja über den deutschen Strommix weitgehend fossile beziehungsweise nukleare Wärmeerzeuger sind und sich darüber hinaus mit der Trinkwarmwasserbereitung schwer tun, sollten immer durch wirklich regenerative und hochtemperaturfähige Energieerzeuger unterstützt beziehungsweise entlastet werden.

Der Aqua EXPRESSO 800 HF ermöglicht diese Unterstützung durch AquaSolar Systeme, Pellets- und Kaminöfen auf ideale Weise. Die Solarstation STAqua II kann dazu sogar direkt am Speicher befestigt werden.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe wird durch den Einsatz eines AquaSolar-Systems von Paradigma merklich erhöht. Die Solaranlage speist kostenlose Solarwärme in den Aqua EXPRESSO HF ein und entlastet somit sowohl die Wärmepumpe als auch den Geldbeutel.

Hält man sich bei der Dimensionierung an die vorgegebenen Leistungsobergrenzen für Wärmepumpen (15 kW) und Heizkessel (65 kW) sowie den maximal zulässigen Volumenstrom (2.500 l/h) wird man mit dem Aqua EXPRESSO HF als Handwerker und als Endkunde viel Freude haben.

Vielen Dank, Wilfried Grießhaber, dass Sie uns den Aqua EXPRESSO HF heute so ausführlich vorgestellt haben!

Fotos: Wilfried Grießhaber/Paradigma (Porträt), Grafiken (3): Paradigma