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Wie funktioniert ein Eisspeicher?

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Warum heißt der Eisspeicher eigentlich Eisspeicher?

Das liegt daran, dass der Eis-Energiespeicher auch dann Energie liefert, wenn das Wasser zu Eis gefriert. Beim Wechsel des Aggregatszustands wird dieselbe Energiemenge freigesetzt, die benötigt wird, um 1 l Wasser von 0 auf 80 °C zu erwärmen. Bedeutet: Ein Eisspeicher mit einem Volumen von 10 m3 liefert die gleiche Energiemenge wie die Verbrennung von 110 l Heizöl. Zudem kann man mit der Eisspeicherheizung auch kühlen.

Kostenlose Kühlung

In der Heizperiode wird durch den Phasenübergang von Wasser zu Eis ein großes Energiepotenzial für die Kühlung nutzbar gemacht. Das im Speicher entstehende Eis lässt sich bis in die Sommermonate speichern, kann somit für die Gebäudekühlung verwendet werden und das nur über den Betrieb der Umwälzpumpen. Diese sorgen für die Wärmeübertragung zwischen den Wärmeträgermedien im Eisspeicher-Wärmeübertrager und den Raumkühlflächen.

Das Grundprinzip

Das Grundprinzip besteht darin, dem Erdreich, dem Wasser und der Umgebungsluft Wärme zu entziehen. Die wichtigste Wärmequelle ist dabei der Eisspeicher. Dieser besteht aus einer nicht isolierten Zisterne, die im Boden vergraben wird. Im Inneren der meist aus Beton bestehenden Zisterne befinden sich große Spiralen aus Leitungen. Darin fließt eine frostsichere Flüssigkeit. Diese Spiralen teilen sich in einen Entzugswärmetauscher und einen Regenerationswärmetauscher auf. Zum Schluss wird der Eisspeicher noch mit Wasser gefüllt.

Das Wasser in der Zisterne gibt seine Wärme an den Entzugswärmetauscher ab. Dadurch sinkt seine Temperatur und es gefriert allmählich. Der Regenerationswärmetauscher führt der Zisterne dann wieder Wärme aus dem Solar-Luftabsorber zu. Durch die fehlende Isolierung um den Betonbehälter erwärmt sich zudem der Eisspeicher durch das umgebende Erdreich, dessen Temperatur im Jahresdurchschnitt bei 10 bis 12 °C liegt. Dadurch wird das Auftauen des Eiswassers beschleunigt. Ist das Wasser wieder flüssig, lässt sich der Kreislauf beliebig oft wiederholen.

 Vorteile der Eisspeicherheizung

  • Nutzung von kostenloser Energie: Umgebungswärme, Geothermie und Kristallisationsenergie
  • konstante Temperatur im Erdreich – damit ist ein dauerhafter und kostengünstiger Wärmeerzeugungsprozess möglich
  • umweltfreundliche Technologie mit regenerativen Rohstoffen (optimal für nachhaltiges Bauen)
  • klimaneutral, sofern die Wärmepumpe mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben wird
  • wartungsarm (nur für die Wärmepumpe fallen Wartungen an)
  • passive Kühlung im Sommer möglich
  • keine Genehmigung für die Bohrung notwendig (im Gegensatz zur Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde)

 Größere Anlagen

Größere Anlagen könnten auch durch mehrere Eisspeicher realisiert werden.  Eisspeicher eignen sich deshalb auch für Neubaugebiete. Ähnlich wie bei der Nah- oder Fernwärme geht dann mit dem Neubau eines Gebäudes die Verpflichtung einher, den Eisspeicher als Wärmequelle für die Heizung zu nutzen. Für alle Gebäude zusammen wird ein riesiger Eisspeicher angelegt und alle an das System angeschlossenen Häuser werden mit der darin erzeugten Energie mittels der jeweiligen Sole-Wasser-Wärmepumpe versorgt. Detaillierte Informationen und  Bemessungen müssen auf die individuelle  ausgearbeitet  werden. Betrachtet man die Genehmigungsverfahren für Windräder oder großflächige Solaranlagen, könnten hier nicht nur bei  Neubauten, sondern auch in Bestandsgebäuden  Eisspeicher sinnvoll sein, denn diese sind genehmigungsfrei.

Mit welchen Kosten muss man bei einer Eisspeicherheizung rechnen?

Die Anschaffungskosten einer Eisspeicherheizung im Verhältnis zu einer konventionellen Heizungsanlage sind relativ hoch. Die Kosten setzen sich zusammen aus einer Sole-Wasser-Wärmepumpe, einem Eisspeicher, dazu die Erdarbeiten im Außenbereich, die je nach Bodenbeschaffenheit und Größe des Behälters variieren.
Die laufenden Kosten sind bei einer Eisspeicherheizung hingegen überschaubar – nur für die Sole-Wasser-Wärmepumpe fallen Stromkosten an. Wenn Sie den Strom mit einer eigenen Photovoltaik-Anlage erzeugen, wird es deutlich günstiger. Je nach Größe der Dachanlage, Ausrichtung und Intensität der Sonneneinstrahlung sind die Kosten unterschiedlich hoch. Ein weiterer Vorteil: die Wärmepumpe mit einem Stromspeicher kann unabhängig vom Stromnetz betrieben werden.

Bei der Suche nach der Energieversorgung kommen meist immer die folgenden Fragen auf :

  • Was kostet es ?
  • Wo läuft es schon?
  • Gibt es Erfahrung und wo?

 Dabei sollte man bei der Betrachtung der Versorgungssicherheit folgende Fragen und Argumente in den Vordergrund stellen:

  • Wie ist die Versorgungssicherheit heute und zukünftig?
  • Wie ist die Lieferfähigkeit der notwendigen Materialien heute und zukünftig?
  • Wie sind die Energieverhältnisse der verschiedenen Energiequellen?
  • Wie sind die Energieverbräuche in den Nutzerhaushalten / bei den Abnehmern?
  • Wie sieht die Nutzenanalyse aus?
  • Was wird im Gebäude tatsächlich gebraucht?

Des Weiteren ist bei dieser Art der Betrachtung auch an den Nutzen der Regenwasserversickerung zu denken und diese muss ausgebaut werden.

Der Eisspeicher ist nicht das Heilmittel für alles, wird aber derzeit sicher nicht voll in die Betrachtung des Ausbaus der alternativen Energien mit einbezogen.

Möglichkeiten gibt es also genug, wir müssen diese nur nutzen!

Autoren: Andrea Nolde, Werner Dyka 

Wir wünschen allen eine besinnliche Adventszeit

Ihr Bad Krozinger Bürgerforum

Für mehr Information:  https://caldoa.de