Das kalte Herz der Wär­me­er­zeu­gung

Groß: 400 000 l kann ein Eisspeicher fassen. Das Innenleben folgt einem anspruchsvollen Aufbau. Foto: Leitec Eisspeicher, Heizen mit Eis, Solarabsorber
Groß: 400 000 l kann ein Eisspeicher fassen. Das Innenleben folgt einem anspruchsvollen Aufbau. Foto: Leitec

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.

2 Kommentare

  1. 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. 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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