Groß: 400 000 l kann ein Eisspeicher fassen. Das Innenleben folgt einem anspruchsvollen Aufbau. Foto: Leitec

Das kalte Herz der Wärmeerzeugung

von | 6. Januar 2017

Eisspeicher als Ener­gie­quelle Wie ist Wärme aus einem Eisblock zu gewinnen? Das Prinzip ist denkbar einfach. Es beruht auf der beim Kris­tal­li­sa­ti­ons­prozess abge­ge­benen Wärme. 

In Deutschland sind bereits Lösungen für Einfa­mi­li­en­häuser und große Objekte verfügbar – bezahlbar, effizient und wirt­schaftlich. Wie genau ein Eisspeicher ins Heiz­system einge­bunden wird und welche Kompo­nenten benötigt werden, zeigt der Beitrag unter anderem anhand eines Beispiels aus der Praxis.

Drei Kompo­nenten

Für das Heizen mit Eis sind drei Haupt­kom­po­nenten nötig. Zum Pflicht­pro­gramm gehören ein großer Wasser­be­hälter, also der Eisspeicher, eine Wärme­pumpe und ein Solar-​Luftabsorber. Der Eisspeicher ist mit üblichem Leitungs­wasser gefüllt. Er bevor­ratet Wärme aus der Außenluft, der solaren Einstrahlung und aus dem Erdreich. Eine Wärme­pumpe entzieht via Wärme­tau­scher diese Wärme, beheizt mit ihr das Gebäude und erwärmt das Trinkwasser.

Dadurch sinkt die Tempe­ratur des Wassers im Speicher bis auf den Gefrier­punkt. Die dabei frei werdende Kris­tal­li­sa­ti­ons­en­ergie wird ebenfalls genutzt. Dabei werden je Kilogramm Wasser über 90 Wh frei­ge­setzt. Bei einem kleinen Eisspeicher mit 10 m³ Volumen entsteht so etwa die gleiche Ener­gie­menge, die in 100 l Heizöl enthalten ist. Das Heizöl jedoch wird voll­ständig verbrannt. Das Wasser des Eisspei­chers hingegen steht nach der Rege­ne­ration mit Energie aus der Umwelt, aus Luft, Sonne und Erdreich als Wärme­quelle erneut zur Verfügung.

Die Sole/​Wasser-​Wärmepumpe nutzt nicht nur die beim Eismachen entste­hende Kris­tal­li­sa­ti­ons­wärme, sondern – und das ist ja ihre eigent­liche Aufgabe – die Konden­sa­ti­ons­wärme beim Kompri­mieren des Träger­me­diums. Gleich­zeitig kann sie aufgrund der geringen Tempe­ra­tur­un­ter­schiede im Eisspeicher effizient arbeiten.

Heizen und Kühlen

Und: Sie sorgt für eine Kühlung im Sommer. Denn das ist der zweite große Vorteil des Heizens mit Eis: die Kühlung gibt es fast gratis dazu, sieht man von den Strom­kosten für die Umwälz­pumpe ab. Denn das Eis, über den Winter im Eisspeicher entstanden, nimmt nach und nach die ihm aus den Räumen zuge­führte Wärme auf. Technisch handelt es sich um eine Wärme­senke, es wird Wärme aufge­nommen, aber keine Kälte abgegeben. …


Geschrieben für SBZ. Der voll­stän­dige Beitrag ist hier zu lesen. Zum kos­ten­freien Probeabo geht es hier.

Ein Beitrag, wie die Zukunft der Wärme­netze aus­sehen könnte – etwa mit der Befüllung via Solar­thermie, haben meine Energieblogger-​Kollegen von Ecoquent Positions hier ver­fasst.

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

2 Kommentare

  1. Frank Urbansky

    Hallo Jogi, du hast natürlich Recht, im ausführ­lichen Beitrag wird auch drauf hinge­wiesen, dass dies eine Lösung ist für Liegen­schaften, auf denen nicht genügend Platz für andere Lösungen sind. Und: Bei einer bestimmten Art von Gewer­be­im­mo­bilien im Pasiv­haus­standard ist dies wirklich die bessere Lösung als eine Wärmepumpe.

  2. jogi54

    Tja Frank,
    jeder Erdkol­lektor einer Sole-​Wärmepumpe nutzt ebenfalls die frei­wer­dende Kris­tal­la­ti­ons­en­ergie beim Gefrieren des Bodens, und die Ober­fläche drüber ist der Solar­kol­lektor, bei einem Bruchteil der Kosten. Der Erdkol­lektor ist zudem genauso für passive oder aktive Kühlung verwendbar und kann genauso auch mit Solarab­sorbern kombiniert/​regeneriert werden.

    Der Aufwand für einen dezi­dierten Eisspeicher ist im Grunde nur dort gerecht­fertigt, wo kein ausrei­chender Platz für einen Erdkol­lektor oder Tiefen­boh­rungen vorhanden ist. Eine Rege­ne­ration durch Solarab­sorber ist in vielen Fällen hilfreich für den Wirkungsgrad der Wärme­pumpen, verhindert jedoch je nach Auslegung und Witterung ggf. weitest­gehend eine Eisbildung.

    Wobei dann noch zu bedenken ist – Tiefen­boh­rungen sind deutlich effek­tiver, da bei diesen die Quell­tem­pe­ratur meist nicht unter +5°C fällt und somit COP/​JAZ der Wärme­pumpe spürbar besser ist. Auch zur Kühlung sind Tiefen­boh­rungen verläß­licher, das sie bei richtiger Auslegung auch nicht wesentlich über +10°C warm werden.

    Ich lege derzeit für mein eigenes Haus eine Kombi­nation aus Beton­ab­sorber und Erdkol­lektor mit dem Ziel aus, ähnliche Sole­tem­pe­ra­turen (min +5°C) zu bekommen, wie mit einer Tiefenbohrung.

    LG jogi

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