Nachtspeicherheizung

Die elektrische Speicherheizung, auch Nachtspeicherheizung oder Niedertarif-Speicherheizung genannt, ist eine elektrisch betriebene Heizung, bei der ein Wärmespeicher in den sogenannten Schwachlastzeiten durch im Vergleich zum Normaltarif günstiger angebotenen elektrischen Strom der Stromversorger aufgeheizt wird. Dieser Tarif wird umgangssprachlich auch als Nachtstrom bezeichnet.

Dazu wird der elektrische Strom in den Schwachlastphasen in der Nacht und am Nachmittag genutzt. Um Niedertarifstrom zu nutzen, bedarf es spezieller Stromzähler mit zwei Zählwerken sowie einer Einrichtung zur Umschaltung auf Normal- oder Hochtarif (HT) und Niedertarif (NT), der durch den so genannten Rundsteuerempfänger erreicht wird. Die Stromversorger vollziehen die Umschaltung über Schaltuhren oder ferngesteuert mittels einer der Netzspannung aufmodulierten Frequenz bzw. über Langwellenfunk (Funkrundsteuertechnik).

Speicherheizungen wurden in den 1950er und 1960er Jahren als Alternative zu Kohle- und Ölöfen verstanden. Großflächige Förderprogramme und subventionierte NT-Tarifen förderten den Einsatz der Speicherheizungen im häuslichen Wohnbereich. Speicherheizungen brachten bei Einsatz einer elektronischen Steuerung neben günstigen Heizkosten einen Heizkomfort wie bei einer Öl- oder Gaszentralheizung. Zunehmendes Umweltbewusstsein, hier in Bezug auf den niedrigen Gesamtwirkungsgrad und die Umwelteinflüsse der immer noch überwiegend konventionellen Stromerzeugung und das über Jahrzehnte in Nachtspeicherheizungen verbaute gesundheitsschädliche Material Asbest begründen verstärkte Kritik an Elektrogebäudeheizungen und macht diese nur noch für Spezialanwendungen interessant. Nach der ersten Energiekrisen 1973 stiegen die Energiekosten und die Subventionen der NT-Tarife relativierten sich, so dass Speicherheizungen gegenüber konvetionellen Zentralheizungen überwiegend nicht mehr wirtschaftlich sind. Mittlerweile stehen Nachtstromtarife schon nicht mehr flächendeckend zur Verfügung.

Zimmerofen (Einzelspeichergerät)

Eine so genannte Nachtspeicherheizung ist ein thermisch isoliertes, elektrisch betriebenes Heizgerät, dessen Kern aus Schamott als Wärmespeicher wirkt. Er wird in den Niedertarifzeiten aufgeheizt. Der Schamottkern kann dabei Temperaturen von bis zu 600 °C erreichen.

Diese gespeicherte Wärme wird durch Strahlung und Konvektion an den umgebenden Raum abgegeben, bei höherem Wärmeenergiebedarf wird über ein eingebautes elektrisches Gebläse die konvektive Wärmeabgabe gesteigert. In der Übergangszeit kann - in Abhängigkeit von der Qualität der Speicherisolierung - die allein durch Strahlung abgegebene Wärme zu groß sein. Um ein Überheizen des Raumes zu vermeiden, erfolgt vielfach eine zeitliche Begrenzung der Speicherladezeit. Meist wird diese Begrenzung durch Außentemperaturfühler gesteuert.

Wasserspeicher

Auch Wasser ist als Wärmespeicher nutzbar.

• Als Brauch- oder Warmwasserspeicher

Es wird thermostatgesteuert ein Brauchwasserspeicher auf eine eingestellte Temperatur aufgeheizt. Übliche Volumina liegen in Einfamilienhäusern bei 60 - 100 Liter je Person, ausreichend für den Tagesbedarf einer Familie.

Dieser Speicher wird umgangssprachlich fälschlicherweise auch Boiler (engl.: to boil: (ab)kochen) genannt; damit wird eigentlich ein kleinvolumiger Heißwasserbereiter beschrieben.

• Als Heizungs-Warmwasserspeicher

Dieser findet meistens im Heizungskeller an der Stelle von Ölkessel und Öltank seinen Platz. Vereinzelt wurde auch der Öltank nachträglich mit einer Wärmedämmung versehen und als Heizungswasserspeicher benutzt. Grundsätzlich kann jede Zentralheizung damit betrieben werden. Eine Niedertemperaturheizung ist jedoch wegen der größeren nutzbaren Temperaturdifferenz zu bevorzugen.

Betrieb einer Nachtspeicherheizung

Ermittlung des Tagesbedarfs

Um die am nächsten Tag bereitzustellende Wärmemenge zu ermitteln wird mittels eines Außentemperaturfühlers die Außentemperatur gemessen und damit die erforderliche Wärmemenge für den nächsten Tag abgeschätzt. Diese Aufgabe übernimmt die sogenannte Aufladesteuerung. An den Speicherheizgeräten befindet sich der sogenannte Aufladeregler, der die Aufladung dann abschaltet, wenn das Gerät die für den nächsten Tag erforderliche Wärme gespeichert hat.

Ungewöhnliche Wetterumschwünge am nachfolgenden Tag können auf Grund der Kausalität nicht berücksichtigt werden. Aus energetischer Sicht ist die vorgenannte Laderegelung unzureichend, da die Ladung aufgrund einer Außentemperatur erfolgt, die grundsätzlich nicht der Außentemperatur entspricht, die am nächsten Tag vorhanden sein wird.

Statische und dynamische Wärmeabgabe

Für den Fall, dass in den zu beheizenden Räumlichkeiten sich ein Raumthermostat an der Wand befindet, vergleicht der sich darin befindende Raumtemperaturfühler die tatsächliche Raumtemperatur mit einem eingestellten Sollwert. Sinkt die Raumtemperatur unter den gewünschten Sollwert, schaltet der Raumtemperaturregler den sich am Gerät befindenden Ventilator zu, über den die im Gerätekern gespeicherte Wärme in den Raum geblasen wird. Bei Erreichen des eingestellten Sollwertes schaltet der Raumtemperaturregler den Ventilator ab.

Denjenigen Anteil der Wärme, der über die Geräteoberfläche abgegeben wird, wird als statische Wärmeabgabe bezeichnet, der Teil, der mit Hilfe des Ventilators bereitgestellt wird, als dynamische.

Die Versorgungsunternehmen bieten in der Regel zwei Ladeprogramme an: Entweder 8 Stunden oder 8 + 2 Stunden. Beim letztgenannten Ladeprogramm bedeutet dies eine achtstündige Nachtaufladung und eine Zusatzfreigabe am Tag für zwei Stunden.

Nachtspeicherheizung im Vergleich mit anderen Heizungsarten

Vorteile

allgemein

• Kein Verschleiß
• Keine Wartungskosten (Kaminkehrgebühren)
• elektrischer Strom ist nahezu überall verfügbar

nur Einzelöfen

• Niedertarif-Speicherheizungen sind als Zimmerofen in der Anschaffung relativ preisgünstig
• bei nachträglichem Einbau relativ geringer Installationsaufwand im Vergleich zu einer ebenso nachträglich eingebauten Zentralheizung
• Kein Platzbedarf für zentrales Heizgerät und keine Energiebevorratung notwendig

Nachteile

allgemein

• Nachtspeicherheizungen sind im Vergleich mit allen anderen Heizungsformen mit Abstand am ineffizentesten, da bei der Stromproduktion nur ein geringer Wirkungsgrad erreicht wird. Der Wirkungsgrad bei Erzeugung, Umspannung und Transport elektrischer Energie beträgt nur rund 34%. Das schlägt sich mittlerweile auch erheblich in den Energiekosten nieder.
• Ökologisch problematisch, da mehr Kohlendioxid produziert wird, als wenn vor Ort mit Gas oder Öl geheizt werden würde.
• Die hochwertige Energieform Elektrizität wird als Niedrigtemperaturwärme genutzt.
• bei Vollheizung kann wegen der erhöhten Ströme ein Starkstromanschluss benötigt werden.

nur Einzelöfen

• nicht unerheblicher Platzbedarf für das Speicherelement in jedem Raum, bei modernen Geräten jedoch wesentlich geringer, dafür allerdings auch geringere Wärmekapazität.
• es kann aufgewirbelter Staub in den Ofen gelangen und bei den hohen Temperaturen verschwelen.
• es besteht latente Brandgefahr durch auf den tagsüber kühleren Heizkörpern versehentlich abgestellte Gegenstände. Diese können einen Wärmestau erzeugen, wodurch die in der Nacht automatisch einsetzende hohe Aufheiztemperatur leichter entzündliche Gegenstände nahe dem Luftauslass und auf den Heizkörpern in Brand setzen kann, wenn die diesbezüglichen Warnhinweise nicht befolgt werden. Dieses Problem gibt es aber auch bei Kohle- und Ölöfen in Wohnräumen.
• mangelnde Flexibilität. Bei plötzlich gestiegener oder gesunkener Außentemperatur lässt sich die Wärmeabgabe der Heizkörper nicht sofort nachregulieren.
• Durch das Gebläse kommt es zu einer Geräuschbelästigung, die vor allem in Schlafräumen störend wirken kann.
• Schlafstörungen möglich, da die Heizungen nachts aufheizen. Die Körpertemperatur passt sich während des Schlafes an die durch Regulation der Heizung verursachten erhöhten bzw. verringerten Raumtemperaturen an, um Schwitzen oder Frieren bzw. dadurch Aufwachen zu vermeiden. Diese körperliche Anpassung geht langsamer vor sich als die durch Regulation der Heizung hervorgerufenen Schwankungen der nächtlichen Raumtemperatur, so dass es während der Anpassungsphase zu Schwitzen oder Frieren im Schlaf kommt, was den Schlaf stört oder zum vollständigen Aufwachen führt. Beim Wechsel aus einem Schlafraum mit hoch aufgedrehter Nachtspeicherheizung in einen Schlafraum mit anderer Heizung (z.B. bei Reisen, bei Krankenhauseinlieferung) kommt es in der ersten Zeit mit hoher Wahrscheinlichkeit zu massiveren Schlafstörungen.
• schlechteres Raumklima im Vergleich zu anderen Heizungsformen. Nachtspeicherheizungen verursachen mehr Staub, reduzieren die Luftfeuchtigkeit drastischer und verursachen beim Aufheizen/Auskühlen größere Schwankungen der Luftfeuchtigkeit als andere Heizungen.
• Auskühlung am Abend. Um ein übermäßiges Ausgekühltsein am Abend zu vermeiden, ist nachts eine von den meisten Menschen unerwünscht hohe Raumtemperatur hinzunehmen.

Probleme

Durch die elektrische Speicherheizung mit aus fossilen Energieträgern erzeugtem Strom entstehen bei der Beheizung etwa dreimal mehr Kohlenstoffdioxid (CO₂) -Emissionen als bei herkömmlichen Beheizungen mit fossilen Brennstoffen, wenn zentral beheizt wird. Da Nachtspeicherheizungen aus energiepolitischen Gründen vor allem zur Schaffung einer zusätzlichen nächtlichen Grundlast gedacht waren, um entsprechende Kraftwerke über den gesamten Tag besser auszulasten, wird in diesen hauptsächlich Strom aus Kernkraftwerken oder aus - eher ineffektiven und sehr CO₂-lastigen - Braunkohlekraftwerken eingesetzt.

Durch die gelegentlich auftretende dynamische Wärmebereitstellung durch Ventilatoren entstehen Luftwalzen im zu beheizenden Raum, welche mit sämtlichen Staub- und Schmutzpartikeln ständig umgewälzt werden.

An den Ausblasgittern der Geräte können sehr hohe Temperaturen entstehen, so dass Verletzungsrisiko besteht.

Vor allem ältere Nachtspeicheröfen können schwach gebundenes Asbest, Speichersteine mit hohen Chromatgehalten und PCB-haltige elektrische Bauteile enthalten. Eine Entsorgung auf dem Sperrmüll ist nicht möglich und muss nach TRGS 519 (Technische Regeln für Gefahrstoffe - Asbest / Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten) erfolgen.

Siehe auch

Elektroheizung

Weblinks

• regionale BUND-Seite zum Thema Nachtspeicherofen