Warmwasserspeicher: Größe, Temperatur und die vier Beheizungsarten

Wozu der Speicher überhaupt da ist

Warmwasser wird stoßweise gebraucht und stetig erzeugt. Eine Dusche zieht acht bis zwölf Liter pro Minute mit rund 20 Kilowatt Wärmeleistung; eine Wärmepumpe liefert vielleicht fünf, ein Solarkollektor über den Tag verteilt noch weniger. Zwischen diesen beiden Kurven steht der Speicher. Er sammelt, was langsam entsteht, und gibt es ab, wenn es schnell gebraucht wird.

Daraus folgt, warum ein Speicher umso größer wird, je träger die Quelle ist. An einer Gastherme mit 24 Kilowatt reicht ein kleiner Behälter, weil er in Minuten nachgeladen ist. An einer Wärmepumpe wird er größer, an einer Solarthermieanlage noch größer — dort muss er nicht nur die Dusche überbrücken, sondern einen bedeckten Tag.

Der zweite Grund für seine Größe ist der Preis der Wärme. Wo sie billig anfällt, lohnt es, mehr davon zu behalten. Ein Solarspeicher ist deshalb kein größeres Gerät derselben Art, sondern ein anderer Auslegungsfall: er ist bewusst überdimensioniert, damit der Ertrag eines guten Tages nicht bei Sonnenuntergang verloren ist.

Die Größe: Liter je Person

Für reine Warmwasserbereitung gelten 30 bis 50 Liter je Person. Der untere Wert passt zu einem Haushalt, der nacheinander duscht, der obere zu einem, in dem zwei Bäder gleichzeitig laufen oder regelmäßig eine Wanne gefüllt wird. Ein Vier-Personen-Haushalt landet damit zwischen 120 und 200 Litern.

Diese Spanne verschiebt sich mit der Quelle nach oben, nicht nach unten. Kommt die Wärme von einer Wärmepumpe, sind 200 bis 300 Liter für dieselben vier Personen üblich; kommt sie von Solarthermie, 300 bis 400. Der Grund ist in beiden Fällen derselbe: die Nachladung dauert, und ein leerer Speicher lässt sich nicht schnell füllen, ohne genau die Betriebsweise zu erzwingen, die die Anlage teuer macht.

Zu groß zu wählen kostet allerdings auch. Jeder Liter, der ständig auf 60 Grad gehalten wird, hat Bereitschaftsverluste — bei einem gut gedämmten Speicher etwa eine Kilowattstunde je Tag und Kubikmeter, bei einem alten ein Vielfaches davon. Ein Speicher, der doppelt so groß ist wie nötig, verliert diese Wärme das ganze Jahr, auch im Sommer.

Die Temperatur: 60 Grad, und warum nicht weniger

Die Einstellung ist keine Komfortfrage, sondern eine hygienische. Legionellen vermehren sich im Bereich von etwa 25 bis 45 Grad, wachsen bis knapp 50 noch, und sterben oberhalb von 60 Grad zuverlässig ab. Deshalb steht in den einschlägigen Regelwerken 60 Grad am Speicheraustritt und 55 Grad an der entferntesten Zapfstelle.

Wer absenken möchte, weil jedes Grad Bereitschaftsverluste kostet, kann das tun — aber nicht ersatzlos. Üblich ist eine regelmäßige Aufheizung über diese Schwelle, die einmal wöchentlich den gesamten Inhalt durchwärmt. Bei kleinen Speichern in Ein- und Zweifamilienhäusern mit kurzen Leitungen ist das Risiko geringer als in großen Anlagen mit langen Strängen und Zirkulation; verschwunden ist es nicht.

Umgekehrt bringt eine höhere Einstellung keinen Nutzen. Darüber steigen die Verluste weiter, der Kalkausfall beschleunigt sich merklich, und die Verbrühungsgefahr an der Zapfstelle wird real. Wo trotzdem heißer gefahren wird — etwa weil ein Solarspeicher an einem starken Tag auf 80 Grad kommt — gehört ein thermostatischer Mischer hinter den Speicher, der auf eine sichere Temperatur herunterregelt.

Elektrisch, Gas, Solar oder Wärmepumpe

Die Beheizungsart entscheidet über den Preis je Kilowattstunde, über die nötige Größe und darüber, wie viele Wärmetauscher der Behälter braucht.

Der elektrische Speicher ist der einfachste und im Betrieb der teuerste: aus einer Kilowattstunde Strom wird genau eine Kilowattstunde Wärme, und das zum Haushaltstarif. Er bleibt sinnvoll dort, wo nur wenig Warmwasser gebraucht wird und kein Wärmeerzeuger in der Nähe steht — eine Gästetoilette, eine Einliegerwohnung, ein Ferienhaus.

Die Wärmepumpe dreht dieses Verhältnis um. Für Warmwasser arbeitet sie mit einer Arbeitszahl um 3, weil sie auf 55 bis 60 Grad heben muss und nicht auf 35 wie im Heizkreis — schlechter als beim Heizen, aber immer noch dreimal besser als die direkte Erwärmung. Ein eigener Warmwasser-Wärmepumpenspeicher, der die Luft des Aufstellraums nutzt, ist die kompakte Variante davon.

Wärmetauscher und Schichtung

Im Behälter steht das Wasser nicht durchmischt, sondern geschichtet: oben das wärmste, unten das kälteste. Das ist kein Nebeneffekt, sondern die Voraussetzung dafür, dass der Speicher funktioniert. Entnommen wird oben, nachgespeist wird unten, und der Wärmetauscher liegt im unteren Drittel, wo das Wasser am kältesten ist — dort ist die Temperaturdifferenz zur Quelle am größten und die Übertragung am besten.

Ein Solarspeicher hat aus diesem Grund zwei Tauscher übereinander. Der solare liegt ganz unten und arbeitet auch dann noch, wenn der Kollektor nur 30 Grad liefert; der Tauscher der Nachheizung sitzt darüber und wärmt nur den oberen Teil, damit die Anlage nicht den ganzen Inhalt aufheizt, den die Sonne am Nachmittag vielleicht noch selbst schafft.

Zerstört wird die Schichtung durch zu schnelles Einströmen. Deshalb sitzen an den Anschlüssen Prallbleche oder Schichtladerohre. Wer einen Speicher tauscht und die Anschlüsse anders belegt, als sie gedacht sind, bekommt einen Behälter, der nominell dasselbe Volumen hat und trotzdem früher kalt wird.

Zirkulation: der stille Verbraucher

In vielen Häusern hängt am Speicher eine Zirkulationsleitung. Sie hält das Warmwasser in den Strängen in Bewegung, damit an der entferntesten Zapfstelle nicht erst zwanzig Liter kalt ablaufen. Der Komfort ist echt, der Preis dafür wird selten gerechnet: die Leitung kühlt permanent aus, und der Speicher heizt permanent nach.

Die Größenordnung überrascht die meisten. Eine ungedämmte Zirkulation mit dauerlaufender Pumpe kostet über ein Jahr leicht mehr als die Bereitschaftsverluste des Speichers selbst, also mehrere hundert Kilowattstunden — und zwar unabhängig davon, ob jemand zapft. Die Pumpe zieht dabei den kleineren Teil; der größere geht durch die Rohrwand.

Zwei Maßnahmen wirken, und beide sind billig. Die Leitung wird gedämmt, Vorlauf wie Rücklauf. Und die Pumpe läuft nicht durch, sondern in den Zeitfenstern, in denen tatsächlich gezapft wird — morgens und abends, nicht nachts und nicht im leeren Haus. Dafür genügt eine Zeitschaltuhr; moderne Zirkulationspumpen bringen die Zeitsteuerung bereits mit, sie ist nur häufig nicht eingestellt.

Speicher oder Durchlauferhitzer

Die Alternative zum Vorrat ist, gar keinen zu halten. Ein Durchlauferhitzer erwärmt das Wasser im Moment der Entnahme und hat deshalb weder Bereitschaftsverluste noch ein Legionellenthema — im stehenden Wasser eines Speichers können sie sich vermehren, in einer Leitung ohne Vorrat nicht.

Der Preis dafür ist die Anschlussleistung. Weil die gesamte Heizarbeit in den Sekunden zwischen Zulauf und Auslauf geschehen muss, braucht ein Gerät für eine Dusche 18 bis 27 Kilowatt — Starkstrom, eigene Absicherung, und in vielen Bestandsgebäuden eine Nachrüstung im Verteiler. Dazu kommt, dass sich ein Durchlauferhitzer weder mit Solarthermie noch sinnvoll mit einer Wärmepumpe kombinieren lässt: beide liefern Wärme langsam, und genau dafür ist er nicht gebaut.

Die Faustregel daraus: wo eine träge, billige Wärmequelle vorhanden ist oder geplant wird, gehört ein Speicher dazu. Wo nur wenig und selten gezapft wird und kein Erzeuger in der Nähe steht — die Gästetoilette, die Werkstatt —, ist der Durchlauferhitzer die kleinere Lösung.

Anode, Kalk und Lebensdauer

Ein emaillierter Stahlbehälter hält 15 bis 20 Jahre, und die entscheidende Wartung ist ein Bauteil, das die meisten nie gesehen haben. Die Opferanode ist ein Stab aus Magnesium, der sich elektrochemisch anstelle des Stahls zersetzt. Solange sie Substanz hat, rostet der Behälter nicht; ist sie aufgebraucht, beginnt der Behälter zu rosten, und zwar von innen.

Sie ist alle zwei Jahre zu prüfen und zu tauschen, wenn deutlich weniger als die Hälfte übrig ist. Das kostet ein Bauteil unter fünfzig Euro und die halbe Stunde, die das Öffnen braucht. Ein Speicher, der ohne diese Prüfung durchgelaufen ist, versagt ohne Vorwarnung — das erste Anzeichen ist Wasser auf dem Boden.

Kalk ist das zweite Thema und hängt an der eingestellten Temperatur. Ab etwa 60 Grad fällt Kalk deutlich stärker aus, und er legt sich bevorzugt auf den Wärmetauscher, also genau dort, wo er die Übertragung verschlechtert. In harten Wassergebieten ist deshalb weder die höchstmögliche Einstellung sinnvoll noch das Verzichten auf eine gelegentliche Kontrolle.

Was vor der Entscheidung steht

Drei Angaben, in dieser Reihenfolge. Erstens die Quelle: sie legt die Größe fest, nicht umgekehrt. Zweitens die Zahl der Tauscher, die daraus folgt — einer für Kessel oder Wärmepumpe, zwei, sobald Solarthermie beteiligt ist, und Nachrüsten geht nicht. Drittens die Dämmung, die als Bereitschaftsverlust in Kilowattstunden je Tag im Datenblatt steht und über zwanzig Jahre mehr ausmacht als der Kaufpreisunterschied.

Wer nur die Warmwasserbereitung erneuert und die Heizung später, wählt den Speicher für die künftige Quelle. Ein Behälter mit zwei Tauschern an einer heutigen Gastherme kostet wenige hundert Euro mehr und erspart den zweiten Tausch, wenn Solarthermie oder eine Wärmepumpe dazukommt. Wie sich die Quellen selbst zueinander verhalten, steht im Überblick über die Heizsysteme.

Frischwasserstation: der Speicher ohne stehendes Trinkwasser

Neben Speicher und Durchlauferhitzer gibt es eine dritte Bauart, die beide Nachteile umgeht. Bei einer Frischwasserstation steht im Behälter kein Trinkwasser, sondern Heizungswasser; das Trinkwasser läuft erst beim Zapfen durch einen Plattenwärmetauscher und wird dabei in Sekunden erwärmt. Der Speicher bleibt damit ein reiner Wärmespeicher, und im Trinkwasserweg steht zu keinem Zeitpunkt mehr als ein knapper Liter.

Das löst genau das Problem, um das sich der ganze Abschnitt zur Temperatur dreht: Wo kein Trinkwasser steht, kann sich darin auch nichts vermehren. Die Station darf deshalb mit niedrigeren Temperaturen arbeiten als ein klassischer Behälter — was sie mit Wärmepumpe und Solarthermie gut zusammenspielen lässt, weil beide Quellen bei niedrigerer Temperatur deutlich besser arbeiten. Der Preis dafür ist eine leistungsfähige Regelung: Die Station muss der Zapfmenge sofort folgen, sonst schwankt die Temperatur am Hahn.

Wann die Trinkwasserverordnung eine Beprobung verlangt

Für das Einfamilienhaus gilt der Abschnitt zur Temperatur als gute fachliche Praxis. Sobald Wasser aber vermietet oder anderweitig öffentlich abgegeben wird, wird daraus eine Pflicht mit Prüfintervall. Der Auslöser ist keine Personenzahl, sondern die Anlagengröße: Als Großanlage gilt, was einen Speicher über 400 Liter hat oder in einer Leitung zwischen Erwärmer und Entnahmestelle mehr als drei Liter Inhalt führt — die Drei-Liter-Regel. Die meisten Zweifamilienhäuser bleiben darunter, viele Mehrfamilienhäuser nicht.

Wo die Schwelle überschritten wird, ist eine regelmäßige Untersuchung auf Legionellen fällig und der Betreiber muss sie veranlassen — das ist der Vermieter, nicht der Mieter. Auffällige Befunde ziehen eine Ursachensuche nach sich, und die endet fast immer bei einer von drei Ursachen: zu niedrige Speichertemperatur, eine schlecht geführte oder abgeschaltete Zirkulation, oder tote Stränge, in denen Wasser steht, ohne je bewegt zu werden.

Der letzte Punkt ist der, der bei Umbauten entsteht und niemandem auffällt. Wird ein Bad stillgelegt, aber die Leitung dorthin nur abgesperrt statt zurückgebaut, bleibt ein wassergefülltes Stück Rohr auf Raumtemperatur stehen. Es wird nie durchspült, es wird nie warm genug, und es hängt am selben Netz wie alles andere. Zurückbauen ist der einzige saubere Weg; regelmäßiges Spülen ist eine Übergangslösung, die jemand jede Woche tun muss.

Zwei Grenzen hat die Bauart trotzdem. Sie braucht eine Wärmequelle, die schnell nachliefern kann, weil der Puffer im Trinkwasserweg fehlt — bei zwei gleichzeitig laufenden Duschen entscheidet die Leistung des Tauschers, nicht das Volumen des Behälters. Und sie ist bei hartem Wasser empfindlicher: Der Kalk fällt konzentriert auf der kleinen, heißen Fläche des Plattentauschers aus statt verteilt im ganzen Behälter. In Regionen über etwa 14 °dH gehört deshalb eine Enthärtung oder ein regelmäßiges Spülprogramm dazu.