Professor Roland Koenigsdorff vom Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE) der Hochschule Biberach hat die Vorteile und Funktionsweise von Eisspeichern zur Heizungsversorgung in einem aktuellen Vortrag vorgestellt. Eisspeicherheizungen sind in Deutschland seit etwa 20 Jahren verfügbar und werden insbesondere für Einfamilienhäuser genutzt.
Ein Eisspeicher besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Eisspeicher, einer Sole-Wasser-Wärmepumpe und einem Solar-Luft-Absorber. Der Eisspeicher ist eine mit Wasser gefüllte Zisterne, die im Erdreich vergraben ist und zwei Wärmeübertrager enthält. Der Entzugs-Wärmeübertrager entzieht Wärme aus dem Wasser, die dann in der Wärmepumpe auf Heiztemperatur angehoben wird. Beim Gefrieren des Wassers wird Kristallisationswärme freigesetzt, was eine erhebliche Energiemenge liefert.
Funktionsweise und Energieeffizienz
Ein Eisspeicher mit einem Volumen von 10 m³ kann die gleiche Energiemenge liefern wie die Verbrennung von 110 Litern Heizöl. Der Eisspeicher muss regelmäßig abgetaut werden, was durch Wärme aus dem Erdreich sowie durch den Solar-Luft-Absorber geschieht. Während der Sommermonate kann der Eisspeicher zur Kühlung von Gebäuden verwendet werden, wobei die Raumtemperatur um etwa drei Grad gesenkt werden kann.
Eisspeicherheizungen finden zunehmend Anwendung bei Großprojekten, wie beispielsweise der Wärmeversorgung ganzer Quartiere. Eine aktuelle Anlage in Hamburg versorgt nahezu 500 Wohnungen und spart rund 1200 Tonnen CO2 pro Jahr ein.
Die Vorteile der Eisspeicherheizung sind eine höhere Effizienz im Winter, Geräuschlosigkeit und das Fehlen einer genehmigungspflichtigen Tiefenbohrung. Zudem zeichnet sich das System durch eine kompakte Bauweise aus, hat jedoch höhere Investitionskosten im Vergleich zu Luftwärmepumpen. Koenigsdorff hat Erdwärmesonden als die effizienteste Heizlösung empfohlen, gefolgt von Eisspeichern und Wärmekörben.
Für interessierte Bürger findet am 5. Mai ein Vortrag über Eisspeicherheizungen am ITZ Plus in Biberach statt.
Zusätzlich nutzen Eisspeicher den Phasenwechsel von Wasser zu Eis bei 0 °C. Dabei sinkt die Wassertemperatur in der Zisterne, und das Wasser gefriert von innen nach außen. Während des Phasenwechsels wird Kristallisationswärme freigesetzt, was bedeutet, dass die gesamte gespeicherte Energie in Form von Wärme beim Heizen eines Gebäudes verwendet werden kann. Um das Sprengen des Eisspeichers bei Eisdehnung zu verhindern, ist eine spezielle Anordnung des Leitungssystems erforderlich.
