Eisspeicher – innovative Energiequelle

Eine Eisspeicherheizung verbindet die Stärken konventioneller Wärmequellen miteinander. So kann sie nicht nur dem Erdreich Wärme entziehen, sondern auch dem Wasser und der Umgebungsluft. Ihre wichtigste Wärmequelle aber ist der Eisspeicher.
 

Aufbau und Funktionsweise eines Eisspeichers

Ein Eisspeicher besteht aus einer Zisterne, die komplett unter der Erdoberfläche vergraben wird. Die Zisterne selbst ist meist aus Beton und nicht isoliert. Im Inneren der Zisterne befinden sich große Spiralen aus Leitungen, in denen eine frostsichere Flüssigkeit (Sole) zirkuliert. Diese Spiralen teilen sich in einen Entzugswärmetauscher und einen Regenerationswärmetauscher auf. Sind alle Leitungen sowie Ab- und Zuflüsse installiert, wird die Zisterne mit Wasser gefüllt, das anschließend als Energielieferant dient.

Entzugswärmetauscher gewinnt Wärme aus dem Wasser

Während des Betriebs entzieht der erste Wärmetauscher dem flüssigen Wasser die Energie und leitet sie weiter an die eigentliche Wärmepumpe. Dort findet der Verdichtungsprozess statt, bei dem ein Kältemittel zunächst verdampft und anschließend komprimiert wird. Die dabei entstehende Wärme lässt sich sowohl für die Heizung als auch zur Warmwasserbereitung nutzen. Wie dieser Vorgang im Detail aussieht, erklärt der Abschnitt Funktionsweise der Wärmepumpe.

Indem das Wasser seine Wärme an den Entzugswärmetauscher abgibt, sinkt seine Temperatur und es gefriert allmählich. Damit die Zisterne keine Schäden nimmt, sind die Leitungen so verlegt, dass die Vereisung von innen nach außen erfolgt. Der Regenerationswärmetauscher führt der Zisterne Wärme aus dem Solar-Luftabsorber oder einer anderen Wärmequelle zu.

Durch die fehlende Isolierung um den Betonbehälter erwärmt sich der Eisspeicher durch das umgebende Erdreich und beschleunigt so das Auftauen des Eiswassers. Ist das Wasser wieder flüssig, lässt sich der Kreislauf beliebig oft wiederholen. Neben der Erdwärme verstärken auch andere Umwelteinflüsse wie ein warmer Regen oder Sonneneinstrahlungen diesen Regenerationsprozess.

Solar-Luftabsorber erhöht die Effizienz einer Eisspeicherheizung

Eine weitere Möglichkeit, Wärme aus der Umwelt zu gewinnen, sind sogenannte Solar-Luftabsorber. Diese werden auf dem Dach installiert und nutzen sowohl die Energie aus der Umgebungsluft als auch die der Sonnenstrahlung, um diese anschließend an die Wärmepumpe zu leiten. Ist kein Wärmebedarf vorhanden, beliefern die Solar-Luftabsorber den Eisspeicher mit Wärme und beschleunigen den Regenerationsprozess.
 

Der Eisspeicher nutzt die Kristallisationsenergie

Das Besondere an einem Eisspeicher ist aber nicht der sich wiederholende Prozess aus Energieabgabe und Regeneration des Energielieferanten, sondern die Nutzung der sogenannten Kristallisationsenergie. Anders ausgedrückt liefert der Eis-Energiespeicher auch dann Energie, wenn das Wasser zu Eis gefriert. Denn beim Wechsel des Aggregatzustands (Phasenwechsel) wird die dieselbe Energiemenge freigesetzt, die benötigt wird, um einen Liter Wasser von 0 auf 80 Grad Celsius zu erwärmen. In der Praxis bedeutet das, dass ein Eisspeicher mit einem Volumen von zehn Kubikmetern die gleiche Energiemenge liefert, wie die Verbrennung von 110 Litern Heizöl.

Eisspeicherheizungen sind förderfähig

Die Nutzung einer Wärmepumpe mit einem Eisspeicher ist nach Richtlinien des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) förderfähig. Welche Voraussetzungen erfüllen werden müssen und wie hoch die Fördermittel sind, finden Sie im Dokument Innovationsförderung: Wärmepumpe mit Eisspeicher.

> Leitfaden Innovationsförderung: Wärmepumpe mit Eisspeicher (PDF)
 

Die Vorteile des Eisspeichers im Überblick

Wer sich für eine Eisspeicherheizung entscheidet, profitiert von vielen Vorteilen. Zu den wichtigsten gehören:

• Nutzung kostenloser Umgebungswärme, Erdwärme und Kristallisationsenergie
• Regenerationsprozess lässt sich beliebig wiederholen
• Sicherer und wirtschaftlicher Betrieb, da sehr wartungsarm
• Natural-Cooling-Funktion in den warmen Monaten
• Genehmigungsfreie Montage, da keine tiefen Bohrungen erforderlich sind
• Umweltschonende Technologie