Die Wärme aus dem Eis
In der Ökosiedlung ist der Einsatz regenerativer Energien sowie eine klimafreundliche Bauweise identitätsstiftend. Daher war die Entscheidung für einen Eisspeicher, für die zuverlässige und effiziente Versorgung mit Wärme zum Heizen, naheliegend.
Wer in der Ökosdiedlung nach dem Eisspeicher Ausschau hält, wird leider enttäuscht werden. Der sieben Meter hohe Betonbehälter, der einen Durchmesser von 17 Metern hat, ist in der Erde eingelassen und inzwischen von Grün bedeckt. Allerdings ermöglicht eine große Fensterfront, im angeschlossenen Betriebsgebäude, es interessierten den Energiefluss zu beobachten.
Aber wie lässt sich durch Eis Wärme erzeugen?
Der unter der Erde liegende Eisspeicher funktioniert, vereinfacht beschrieben, folgendermaßen: Im Winter wird dem Wasser im Speicher die benötigte Energie für Raumwärme und Warmwasserbereitung mittels einer großen Wärmepumpe entzogen. Durch die Abkühlung friert der Speicher langsam zu. Im Sommer taut das Eis durch die Wärme aus den Solarabsorbern und den PVT-Systemen wieder auf, bevor der Kreislauf im Winter von Neuem beginnt.
Der Behälter des Eisspeichers in Friedrichsdorf hat einen Durchmesser von 17 Metern und ist sieben Meter hoch. Er fasst 1,2 Mio. Liter Wasser und liefert Energie für Warmwasser und Heizung. Er gehört damit zu den größten Eisspeicher Deutschlands und deckt 40% des Wärmebedarfs von 700 Menschen.
Das Eis-Energiespeichersystem arbeitet nach einem einfachen Prinzip: Die aus Sonne, Luft und Erdreich gewonnene Energie wird mit niedriger Temperatur in einen unterirdischen Behälter – den Eisspeicher - eingespeist. Eine Wärmepumpe entzieht dem Eisspeicher die Wärme und verdichtet sie auf eine höhere Vorlauftemperatur zum Heizen des Gebäudes.
Durch den Entzug der Wärme aus dem Eisspeicher vereist das System. Beim Phasenübergang von 0 °C kaltem Wasser auf 0°C kaltem Eis wird Kristallisationsenergie freigesetzt. Darin steckt so viel Energie, wie benötigt wird, um Wasser von 0°C auf 80°C zu erwärmen – und umgekehrt.
In der warmen Jahreszeit taut der Eisspeicher wieder auf. Der Regenerationswärmetauscher führt der Zisterne dann Wärme aus dem Solar-Luftabsorber (offene, unverglaste Kollektoren) zu. Ist das Wasser wieder flüssig, lässt sich der Kreislauf beliebig oft wiederholen.
Für den Betrieb der Wärmepumpen wird zwar Strom benötigt, dieser wird jedoch von den eigenen Fotovoltaikanlagen der Ökosiedlung erzeugt, das macht den Betrieb des Eispeichers noch wirtschaftlicher.
Das spannende am Eisspeicher ist, das die Technik sichtbar für die Nutzer ist. Das Schaufenster im Betriebsgebäude der Ökosiedlung mach den Energiefluss für alle Bewohner erlebbar.
Nick Elzenheimer, MOW
