Sind Erd-Eisspeicher ein Heizsystem für die Zukunft?
Die Vorhaben der neuen Bundesregierung für die Wärmeversorgung zielen auf zwei Dinge ab: Zum einen auf höhere Energieeffizienz, weswegen in vier Jahren schon der Standard „Effizienzhaus 40 EE“ verbindlich werden soll – und das für alle Neubauten. Und zum anderen auf deutlich mehr erneuerbare Energien, und zwar 65 % ebenfalls ab 2025. Deswegen rücken Wärmetechnologien in den Mittelpunkt, die beides abdecken können, darunter auch Eisspeicher. Mit den Erd-Eisspeichern wird derzeit zudem eine niedriginvestive Variante erprobt.
Eisspeicher nutzen in großen Betonbehältern die Kristallisationsenergie, die sich beim Übergang von Wasser zu Eis bildet. Bevor es so weit ist, wird dem Wasser via Wärmepumpen und Sonden die Wärme entzogen. Beim Kristallisieren wird zusätzliche Energie frei – bei durchaus üblichen 300 m3 Wasservolumen die gleiche Energiemenge wie von knapp 3.000 l Heizöl. Und die reichen aus, um ein gar nicht mal so gut gedämmtes Einfamilienhaus ein komplettes Jahr lang zu wärmen.
Im Sommer hingegen kann das Haus fast zum Nulltarif gekühlt werden. Denn dann wird die Kälte aus dem Eisspeicher ins Haus befördert, der Speicher regeneriert und die Temperatur im Gebäude abgesenkt. Unterstützt wird dieser Prozess meist durch Solarkollektoren, also langen schwarzen und mit einem Kältemittel gefüllten Kunststoffschläuchen. Sie sind meist auf dem Dach platziert, nutzen die Umgebungstemperatur der Luft und leiten diese in den Eisspeicher.
Das hört sich aufwendig an und ist es auch. Dennoch wurden in Deutschland schon über 2.000 solcher Systeme verbaut. Ingenieure und Techniken waren trotzdem auf der Suche nach einer etwas günstigeren Möglichkeit, und fanden sie im Erd-Eisspeicher.
Bei dem wird kein Betonbecken gebaut, sondern das Erdreich genutzt. Die Sonden, die im konventionellen Eisspeicher kreisförmig angeordnet werden, werden hier in einer vier bis fünf Meter tiefen Gruppe übereinander verlegt. Sie entziehen dem im Erdreich befindlichen Wasser die Wärme und lassen es so teils kristallisieren. Ansonsten gleicht das System dem Eisspeicher mit Solarkollektoren und Wärmepumpen.
Projekt in Schleswig
2021 wurde am Kattenhunder Weg in Schleswig durch die Stadtwerke SH die erste solche Anlage installiert. Die ehemalige Kleingartenanlage wird zu einem Quartier mit Ein- und Zweifamilienhäusern sowie Reihenhäusern umgebaut. Auf dem Gelände befindet sich auch eine neue Feuerwache.
Alle Gebäude werden in Zukunft mit zwei Erd-Eispeichern versorgt. Ein Erd-Eisspeicher besteht aus jeweils vier Lagen in bis zu fünf Metern Tiefe mit einer Fläche von 23 mal 23 Metern, sowie einer einlagigen Referenzfläche von 50 mal 25 Metern. Ein kaltes Wärmenetz mit einer Durchschnittstemperatur von 4 bis 5 °C transportiert die noch recht kühle Wärmemenge zu den Gebäuden, die alle im KfW-55-Standard errichtet werden. Hier werden sie mittels Wärmepumpen auf die Betriebstemperaturen für Heizzwecke (30 bis 35 °C) und Trinkwarmwasser (über 60 °C) angehoben. Zum Einsatz kommen dabei Sole/Wasser-Wärmepumpen, landläufig auch Erdwärmepumpen genannt, deren Leistung von 5 bis 20 kW reicht. Die Initiatoren von den Stadtwerken SH sowie ihre Partner aus Wissenschaft und Industrie hoffen nun auf energetische Einsparungen von 5 bis 35 % gegenüber einer konventionellen Lösung, etwa mit Gas-Brennwerttechnik.
Dieser Artikel wurde von Frank Urbansky geschrieben.
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