Eisspeicher: Ökonomische und moderne Wärmequelle

Der Eisspeicher versorgt die dazugehörige Wärmepumpe mit der notwendigen Wärme, um eine zuverlässige, umweltschonende und wirtschaftliche Beheizung der Räume zu sichern. Der Einsatzbereich ist vielseitig: Ob Einfamilienhaus oder Gewerbekomplex, Eisspeicher lassen sich in nahezu jeder Größenordnung realisieren.

Der Aufbau eines Eisspeichers

Im Prinzip ist ein Eisspeicher nichts anderes als ein großer Wassertank. Der Eisspeicher wird in Beton gegossen, was ihn frostsicher macht. Enthalten ist normales Trinkwasser. Da Brauch- oder Brunnenwasser Schmutzpartikel enthält und zur Algenbildung neigt, dürfen diese Wasserarten nicht für den Speicher verwendet werden. Der Eisspeicher besitzt je einen Entzugswärmetauscher und Regenerationswärmetauscher. Mit Hilfe des Entzugswärmetauschers wird dem Wasser Wärme entzogen. Der Regenerationwärmetauscher hat die Aufgabe, die Wärme dem Wasser wieder zuzuführen.

Der Eisspeicher besitzt keine Dämmung, denn diese ist nicht erforderlich

Des Weiteren besitzt der Eisspeicher einen Überlauf, über den überschüssiges Wasser entweichen kann. Der gesamte Speicher wird - oft nur vier Meter tief - im Erdboden versenkt. Eine solch geringe Tiefe hat den Vorteil, dass tiefe, aufwändige Bohrungen oder das Einholen von Genehmigungen entfallen. Der Eisspeicher besitzt keine Dämmung, denn diese ist nicht erforderlich. Der Grund hierfür ist einfach: Bei einem Eisspeicher wird Wärme mit Hilfe von Wasser gespeichert, dessen Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur liegen. Deshalb geht die Wärme auch ohne die Dämmung nicht verloren.

Modell eines Hauses mit einer Wärmepumpenheizung mit Eisspeicher
Abbildung einer Wärmepumpenheizung mit Eisspeicher

Der Eisspeicher nutzt die Kristallisationswärme

Um Wärme zu erzeugen, nutzt der Eisspeicher unter anderem die sogenannte Kristallisationwärme. Diese wird dann freigesetzt, wenn sich der Aggregatzustand eines Stoffes von flüssig nach fest ändert. Während Wasser mit einer Temperatur von beispielsweise zehn Grad Celsius Energie in der Höhe von 40 Kilojoule besitzt, hat Wasser, das eine Temperatur von null Grad Celsius aufweist - und somit gefroren ist - Energie in Höhe von 339 Kilojoule. Aus diesem Werten lässt sich berechnen, dass 125 Liter gefrorenes Eis gleich viel Energie besitzt wie ein Liter Heizöl. 

Die Funktionsweise eines Eisspeichers wird dadurch ermöglicht, dass dem Speicher die gespeicherte Energie mittels der Eisspeicher-Wärmepumpe entzogen wird. Durch diesen Vorgang gefriert das im Eisspeicher enthaltene Wasser. Gleichzeitig wird die im Speicher vorhandene Energie in Wärmeenergie umwandelt. Durchgeführt wird dieser Vorgang im Entzugswärmetauscher. Der Prozess der Vereisung wird von innen nach außen durchgeführt. Hierdurch wird verhindert, dass während des Vereisungsvorganges der Behälter gesprengt wird.

Eisspeicher wärmen sich immer wieder auf

Eisspeicher besitzen die einzigartige Fähigkeit, sich anhand verschiedener Umweltenergien immer wieder neu erwärmen zu können. Hierzu nutzen die Speicher verschiedene Umweltenergien wie Kollektoren, die auf dem Dach angebracht sind, oder die Erdwärme, die in einer Tiefe ab einem Meter etwa acht bis zwölf Grad Celsius beträgt. Auch andere Umweltenergien, wie beispielsweise warmer Regen, können für einen Eisspeicher genutzt werden. Ganz gleich, welche Umweltenergie zum Einsatz kommt, stets findet der Vorgang des Wiedererwärmens im Regenerationswärmetauscher statt.

Eisspeicher auch zum Kühlen geeignet

Indem das Eis schmilzt, wird dem Wasser erneut Energie zugeführt, welche sich anschließend wieder durch die Wärmepumpe aufnehmen lässt, um dann in Heizwärme umgewandelt zu werden. Sollen die Wohnräume im Sommer gekühlt werden, dann lässt sich dies durch die Funktionsweise des Eisspeicher ebenfalls relativ einfach bewerkstelligen. Hierzu wird einfach kaltes Wasser anstelle von warmem Wasser über das Heizungssystem - Fußbodenheizung oder Heizkörper - aus dem Speicher gepumpt. Dieses Prinzip der Raumkühlung wird als natural cooling (natürliches Kühlen) bezeichnet. Das benötigte Wasservolumen hängt natürlich von der Wohnungsgröße und von den sonstigen Anforderungen satt. Solange das Wasser in ausreichender Menge vorhanden ist, gibt es für einen Eisspeicher so gut wie keine Einsatzgrenzen.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Eisspeicher haben verschiedene Vorteile, die eine Nutzung überaus attraktiv machen. So ermöglicht ein Eisspeicher mit der Solarenergie, der Außenluft und der Geothermie gleich mehrere einfach zu erschließende Wärmequellen zu nutzen. Da es sich bei sämtlichen Wärmequellen um regenerative Energien handelt, leistet der Eisspeicher darüber hinaus einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz. Außerdem kann der Eisspeicher relativ einfach installiert werden, da in der Regel keine tiefen Bohrungen und Genehmigungen erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil des Eisspeichers ist, dass er auch bei alten Gebäuden zum Einsatz kommen kann, wenn für den Speicher genug Platz vorhanden ist. Ein Eisspeicher hat relativ niedrige Betriebskosten, denn nur der Strom für die Eisspeicher-Wärmepumpe, nicht aber die Wärmequelle selbst, verursacht Kosten.

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