Energieeffizienz bei Warmwasserspeichern : Vakuumisolationstechnologie nach Maß

Energie ist wertvoll – gerade in Zeiten, in denen die Preise für Rohstoffe Druck auf die Budgets von Unternehmen und Privathaushalten ausüben. Bei Warmwasserspeichern gewinnt die Energieeffizienz an Bedeutung. Herkömmliche Dämmmaterialien weisen im Hinblick auf den Wärmeleitwert durchaus Verbesserungspotenzial auf. High-Performance-Dämmstoffe wie Vakuumisolationspaneele (VIP) erzielen bessere Werte. Neue Entwicklungen in diesem Bereich ermöglichen nun, mit VIPs höchste Energieeffizienzklassen bei Warmwasserspeichern zu erreichen.

Herkömmliche Dämmstoffe wie expandiertes Polystyrol (EPS), Polyurethanschaum oder Polyestervlies weisen einen Wärmeleitwert (Lambda-Wert) von etwa 0,025 bis 0,04 W/mK auf. Dem gegenüber stehen Vakuumisolations-Dämmlösungen, mit denen sich bei gleicher Materialstärke ein etwa zehn Mal besserer Wärmeleitwert von 0,0035 W/mK erzielen lässt. Mit klassischen Vakuumisolationspaneelen in rechteckiger Form lassen sich Freiflächen von Energiespeichern bereits effizient dämmen. Energie wird allerdings vor allem dann eingespart, wenn die Flächenabdeckung maximiert wird. Daher muss das Ziel sein, mit VIPs auch bisher schwierig zu dämmende Bereiche von Warmwasserspeichern, wie etwa rund um den Anschlussstutzen abzudecken. So lassen sich die höchsten Energielabel-Klassen A bzw. A+ erreichen.

Eine neue Generation thermischer Vakuumdämmung basierend auf pyrogener Kieselsäure macht genau das möglich. Denn sie erlaubt Aussparungen rund um Anschlussstutzen, Flansche und Montageteile, runde Formen für Klöpperböden sowie viele weitere Optionen auf die konkreten Einsatzbedingungen anzupassen. Wenn diese VIPs in Freiform – das heißt mit individueller Formgebung – und rechtwinklige Vakuumisolationspaneele kombiniert werden, kann eine bis zu 90-prozentige Oberflächenabdeckung von Warmwasserspeichern erreicht werden.

Vor dem Hintergrund der EU-Verordnung Nr. 812/2013 kommen die Vorteile der flexiblen Formgebung bei Freiform-Paneelen zum Tragen. Denn mit der EU-Verordnung unterliegen seit September 2015 alle Speicher mit einem Volumen von bis zu 500 Litern der Einteilung und Kennzeichnung in die Klassen A bis G. Nach einer Verschärfung der Verordnung im September 2017 müssen nun außerdem alle Warmwasserspeicher bis zu 2.000 Liter Volumen berücksichtigt werden.

Großvolumige Speicher sind vor allem deshalb hinsichtlich ihrer Dämmung eine Herausforderung, weil mit herkömmlichen Materialien die Stärke des Dämmmaterials und damit der Umfang der Speicher zunimmt. Das hat zur Folge, dass diese z.B. nicht mehr dem Lichtmaß entsprechen. Zugleich wurde das Labelling um die Klasse A+ ergänzt und die Klassen eliminiert, die ursprünglich auf die Klasse C folgten. In der Schweiz erlaubt die Marktzulassung für Warmwasserspeicher bis zu 500 Liter sogar nur noch das Label B und besser. Jedes Label basiert auf dem Warmhalteverlust des Speichers, der beispielsweise nach der Norm EN 12987 ermittelt wird. Eine weitere Harmonisierung der Energieeffizienzklassen ist für 2025 terminiert, wodurch sich weitere Verschärfungen ergeben könnten.

>> Lesen Sie auch: Orben füllt Wärmespeicher – 56 Millionen Liter in 34 Tagen

Hersteller von Warmwassersspeichern sollten bei der Entwicklung neuer Produkte daher bestenfalls bereits heute High-Performance-Dämmstoffe berücksichtigen. Wie ihnen dabei die Kombination rechteckiger mit Freiform-VIPs helfen kann, die besten Energieeffizienzklassen zu erreichen, zeigt folgendes Rechenbeispiel:

Ein 600 Liter-Warmwasserspeicher ist durch ein 130 Millimeter dickes Polyestervlies mit Lambda-Wert von 0,039 W/mK gedämmt und verzeichnet einen Wärmeverlust von ca. 90 Watt. Das entspricht nach der neuen EU-Verordnung lediglich der Energieeffizienzklasse C. Wird dieser baugleiche Warmwasserspeicher stattdessen mit einer Kombinationslösung aus Vlies, rechtwinkligen und Freiform-VIPs bei identischer Gesamtstärke und einem VIP-Lambda-Wert von 0,0035 W/mK ergänzt, beträgt der Wärmeverlust nur noch rund 60 Watt. Das entspricht nach der neuen EU-Verordnung der Energieeffizienzklasse A und einem um 33 Prozent geringeren Wärmeverlust im Vergleich zum Warmwasserspeicher mit herkömmlicher Dämmung.

Solch maßgeschneiderte VIPs werden vom Experten für thermische Isolation va-Q-tec unter dem Namen va-Q-pro vertrieben. Diese Lösungen kommen dann zum Einsatz, wenn Oberflächen mit komplexen Geometrien zu dämmen sind, wie beispielsweise im Bereich von Anschlüssen oder Klöpperböden. Die Dämmung punktet aufgrund vollautomatisierter Serienfertigung mit Präzision und hoher Qualität. Des weiteren überzeugt das Produkt durch hohe Dämmleistung bei langer Lebensdauer und das recyclebare Material. Neben der Verwendung für Warmwasserspeicher wird die Technologie beispielsweise als Isolierung von elektrischen Batterien, Thermoboxen, im Flugzeug und Fahrzeugen sowie in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken eingesetzt.

Mit den maßgeschneiderten Vakuumisolationspaneelen lassen sich bei Warmwasserspeichern die höchsten Energieklassifizierungen (A, A+) erreichen. Denn durch die Abdeckung auch komplexer Oberflächen kann generell ein geringerer Wärmeverlust realisiert werden. Aufseiten der Anwender fallen dabei keinerlei konstruktive Änderungen an Produkten oder Prozessen an, da sich die Paneele individuell an das Speicherdesign anpassen lassen.