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

EnWiPo
EnWiPo
„Heizungs­in­ves­tition – kümmert euch jetzt!”

Heizungs­in­ves­tition – kümmert euch jetzt!”

Interview mit Sebastian Herkel, Fraunhofer ISE, Abteilungsleiter energieeffiziente Gebäude. Immobilienwirtschaft: Wie sehen Sie das aktuelle Regelwerk in Bezug auf mehr Effizienz in Immobilien? Sebastian Herkel: Letztes Jahr haben wir ein ziemlich komplexes Regelwerk...

Biomethan: Geschäftsfeld für Energiehändler

Biomethan: Geschäftsfeld für Energiehändler

Biomethan hat gute Chancen als Handelsgut mit und für die Zukunft. Denn es kann hierzulande in üppigen Mengen hergestellt werden. Abnehmer in Mobilität, Wärmemarkt und Industrie gäbe es ausreichend. Doch noch wird das Gros des Biogases verstromt und nicht...

„Heizungs­in­ves­tition – kümmert euch jetzt!”

Heizungs­in­ves­tition – kümmert euch jetzt!”

Interview mit Sebastian Herkel, Fraunhofer ISE, Abteilungsleiter energieeffiziente Gebäude. Immobilienwirtschaft: Wie sehen Sie das aktuelle Regelwerk in Bezug auf mehr Effizienz in Immobilien? Sebastian Herkel: Letztes Jahr haben wir ein ziemlich komplexes Regelwerk...

Weniger ist manchmal mehr

Weniger ist manchmal mehr

Politische Vorgaben von der EU bis zum Bund stellen Immobilienbesitzer vor schwierige Entscheidungen. Wie soll eine Immobilie in Zukunft ESG-konform, also nachhaltig, beheizt werden? Und ist das auch effizient, sprich bezahlbar? Ausgenommen sind zunächst diejenigen,...