Eisspeicherheizung: Die spezielle Form der Wärmeerzeugung

Eine Eisspeicherheizung gewinnt Wärme aus der Vereisung von Wasser. Was sich unglaublich anhört, ist mit einer Wärmepumpe tatsächlich möglich. Denn das Heizgerät macht die bei der Vereisung von Wasser abgegebene Erstarrungsenergie zum Heizen nutzbar. Wir erklären, wie das funktioniert und wann eine solche Eisspeicherheizung infrage kommt.

Kurz erklärt: So funktioniert die Eisspeicherheizung

Getreu des Namens wird tatsächlich echtes Eis zur Erzeugung der Wärmeenergie verwendet. Möglich wird das, weil Wasser bei der Vereisung sehr viel Energie abgibt. Hier hilft es sich vor Augen zu führen, dass Eis bekanntlich nichts anderes als gefrorenes Wasser ist. Bei der Vereisung setzt das Wasser bis zu 80-mal mehr Energie frei, als würde man dieses um einen Grad Celsius abkühlen. Im Fachjargon bezeichnet man das als Kristallisations- oder Erstarrungswärme. Dieses Prinzip trägt dazu bei, dass sich aus dem Eis schließlich Wärmeenergie gewinnen lässt. 

Die einzelnen Schritte der Funktionsweise

Die Funktionsweise einer Eisspeicherheizung basiert aber nicht nur auf der Energiegewinnung aus dem Eis. Vielmehr ist die Gewinnung der Kristalisationswärme ein Teil des ganzen Prozesses, der in folgenden Schritten abläuft:

  1. Ein Eisspeicher besteht in der Regel aus einer Zisterne ohne Isolierung und wird komplett unter der Erdoberfläche vergraben.
  2. Im Innern des Eisspeichers befinden sich große Spiralen mit zirkulierender frostsicherer Sole.
  3. Anschließend wird der Speicher mit Wasser befüllt.
  4. Die eingebauten Wärmetauscher entziehen dem Wasser Energie und leiten diese an eine Wärmepumpe weiter.
  5. Der Wärmeentzug dauert solange an, bis das Wasser gefriert. Während das passiert, gibt es die oben beschriebene Kristalisationswärme ab. 
  6. Um den Prozess wiederholen zu können, muss das Wasser wieder auftauen. Da die Zisterne komplett unter der Erdoberfläche vergraben ist und dort eine konstante Temperatur herrscht, wird das Wasser auf diese Weise verflüssigt. Zusätzlich schicken auch einfache Solarkollektoren thermische Energie in den Speicher.

Wärmepumpe macht die thermische Energie nutzbar

Nutzen lässt sich die Energie einer Eisspeicherheizung mit einer Wärmepumpe. Damit das funktioniert, strömt Sole (ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel) durch den Speicher. Sie entzieht dem vereisenden Wasser Energie und überträgt diese am Verdampfer der Wärmepumpe auf ein Kältemittel. Nimmt das anfangs flüssige Medium die Wärme auf, wechselt es in den dampfförmigen Aggregatzustand. Der sogenannte Kältemitteldampf strömt anschließend durch einen Verdichter, der mit dem Druck auch die Temperatur des Mediums anhebt. Liegt diese über der Vorlauftemperatur der Heizung, gibt das Kältemittel die mitgeführte Wärme über den Verflüssiger an das Heizungswasser ab. Die Kältemitteltemperatur sinkt und das Medium verflüssigt sich. Nachdem es seinen Ausgangszustand erreicht hat, beginnt der Kreislauf erneut.

Eiskristalle symbolisieren die Eisspeicherheizung
© Meve R. | Pexels

Eisspeicherheizung häufig in Kombination mit einer Solaranlage

Eine hohe Effizienz lässt sich nur beibehalten, wenn das Wasser in dem unterirdischen Tank immer wieder auftaut. Zusätzlich zur vorhandenen Erdwärme wird solch eine Eisspeicherheizung daher mit einer einfachen Solaranlage kombiniert. Die Sonnenwärme taut den Speicher immer wieder auf und belädt ihn so mit kostbarer Energie. Auf diese Weise ist immer ausreichend Energie für die dahinter liegenden Prozesse verfügbar.

Die Eisspeicherheizung empfiehlt sich nicht pauschal für jede Immobilie

Eine Eisspeicherheizung ist zwar innovativ, aber kein absoluter Alleskönner. In der Praxis kommt die Eisspeicherheizung daher nur in energieeffizienten Gebäuden zum Einsatz. Günstig ist dabei vor allem die Kombination mit einer Flächenheizung. Denn diese versorgt das Haus über große Heizflächen mit Wärme. Die Systeme kommen mit geringen Vorlauftemperaturen aus und senken somit den Stromverbrauch der Wärmepumpe.

In weniger effizienten Gebäuden oder dann, wenn das Haus durch kleine Heizflächen nur mit hohen Heizwassertemperaturen wohlig warm wird, ist die Eisspeicherheizung nicht geeignet. Denn durch die große Differenz zwischen Speicher- und Vorlauftemperatur müsste die Wärmepumpe mehr leisten. Sie würde mehr Strom verbrauchen und die Heizkosten stiegen schnell an. 

So viel kostet eine Eisspeicherheizung

Die Anschaffungskosten für eine Eisspeicherheizung können sich je nach Modell, Hersteller und Dienstleister sehr stark unterscheiden. Der Eisspeicher selber kostet etwa 5.000 bis 6.000 Euro. Für die zusätzlich nötige Wärmepumpe fallen außerdem Kosten von 6.0000 bis 10.000 Euro an. Noch einmal 2.000 bis 4.000 Euro fallen für die Solartechnik zum Auftauen des Speichers an.

Haben Sie alles verstanden? Dann testen Sie Ihr Wissen über Energiegewinnung in unserem Quiz zur Wärmeerzeugung.

Heizung.de Autor Philipp Hermann
Fazit von Philipp Hermann
Durch die hohen Anschaffungskosten ergeben sich aus ökonomischer Sicht wenige Vorteile, die pauschal für die Anschaffung einer Eisspeicherheizung sprechen. Allerdings stellt die spezielle Heizung ein cleveres und innovatives Prinzip dar, um auf energieeffiziente Weise Wärme zu gewinnen.
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