Mit Eis kühlen – kein Problem! Doch mit Eis zu heizen, mag für Laien widersprüchlich klingen. Das Prinzip ist jedoch einfach: Eisspeicher-Heizungen verbinden die Vorteile eines Eisspeichers mit den Vorteilen einer Wärmepumpe.
Eisspeicher sind Zisternen, also große Betonbehälter, die mit Leitungswasser gefüllt sind. Sie sind unter der Erde platziert und müssen nicht gedämmt werden. Und sie benötigen weder eine aufwändige Bohrung noch – zumindest in den bisher gebauten Größen – eine umweltrechtliche Genehmigung.
Funktioniert? Funktioniert!
Mit Beginn der Heizperiode entzieht ein Wärmetauscher die im Wasser vorhandene Wärme und leitet sie weiter an eine Wärmepumpe. Diese Wärme lässt sich für die Heizung und zur Warmwasserversorgung nutzen.
Das gespeicherte Wasser kühlt dabei ab und gefriert allmählich. So wird die Zisterne zu einem Eisspeicher. Besonders interessant wird es, wenn das Wasser gefriert: Das null Grad Celsius kalte Wasser bildet dann Kristalle und wird zu Eis. Dabei gibt es Kristallisationswärme an die Umgebung ab. Genauer: Wenn 10 Kubikmeter Wasser vereisen, wird eine Energie frei, die mehr als 100 Litern Heizöl entspricht.
Nutzbare Kälte
Am Ende der Heizperiode ist der Eisspeicher ausgekühlt und soll wieder Wärme aufnehmen. Dafür kommen unterschiedliche Quellen in Frage. Zum Beispiel das umgebende Erdreich oder eine angeschlossene Solarwärme-Anlage. Der Eisspeicher steht aber auch als natürliche Kältequelle zur Verfügung. Etwa für benachbarte Gebäude, einen Serverraum oder eine Industrieanlage.
Das im Speicher enthaltene Wasser wird über die Sommermonate auf maximal 20 Grad Celsius erwärmt. Durch den geringen Unterschied zur Außentemperatur bleiben die Wärmeverluste gering.
Sektorenkopplung: Wärme aus Strom
Eine Eisspeicherheizung eignet sich auch, um flexibel auf Schwankungen im Stromnetz zu reagieren. Die Anlage des Eisenbahnbauvereins in Harburg zum Beispiel kann das. Ist das Angebot an Wind- oder Solarstrom im Netz sehr hoch, sinkt an der Strombörse der Preis. Fällt er unter einen bestimmten Wert, nutzt ihn die Anlage, um mit Heizstäben ihren Speicher zu erwärmen. Ein doppelter Gewinn: Der Eisenbahnbauverein kann den Strom günstig einkaufen und weniger Windräder oder Solaranlagen müssen abgeregelt werden. Die Teilnehmer des Projektes NEW 4.0 erproben die hierfür erforderlichen Rahmenbedingungen.
Die Stadt Hamburg fördert Wärmespeicher, die bestimmte Voraussetzungen erfüllen. Weitere Informationen bietet die Hamburgische Investitions- und Förderbank. Die Hamburger Energielotsen beraten Sie kostenfrei zum Einsatz erneuerbarer Energien und zum klimafreundlichen Bauen und Modernisieren.
