Das Prinzip der Eisspeicherheizung zählt zu den innovativsten Entwicklungen rund um die regenerative Wärmeerzeugung

Es klingt auf den ersten Blick wie ein Widerspruch – und ist doch eine hervorragende Möglichkeit, Wärme zu erzeugen: die Eisspeicherheizung. Dieses Prinzip funktioniert sehr gut mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe und ist eine Alternative zu Erdwärmesonden und Erdkollektoren. Aktuell gilt der Eisspeicher als eine der innovativsten Entwicklungen rund um regenerative Wärmeerzeugung, die sich für Ein- und Zweifamilienhäuser ebenso eignet wie für größere Gebäude.

Zentraler Bestandteil der Eisspeicherheizung ist eine Zisterne mit eingebauten Wärmetauschern. In diesem Behälter befindet sich Leitungswasser, denn Schmutzpartikel in Brauch- oder Brunnenwasser fördern die Algenbildung. Der in Beton gegossene Eisspeicher ist frostsicher und wird nur etwa vier Meter tief in das Erdreich eingelassen, deshalb ist keine Genehmigung nötig. Dieses große Wasserreservoir dient als Wärmequelle, die sich durch die entnommene Energie der Wärmepumpe immer weiter abkühlt. Gleichzeitig ist der Eisspeicher an einen Sonnenkollektor angebunden, der das Wasser bei Sonnenschein und auch durch diffuse Strahlung am Tag immer wieder nachwärmt. Darüber hinaus bezieht das Wasserreservoir Erdwärme, weil es im Boden eingelassen ist.

Vom Wasser zum Eis
Die angeschlossene Wärmepumpe nutzt die im Wasser gespeicherte Energie und entzieht diese. Das Wasser kühlt ab und beginnt ab einer Temperatur von 0 Grad Celsius zu gefrieren. Für diese Änderung des Aggregatszustandes ist sehr viel Energie notwendig – die sogenannte Kristallisationsenergie ist etwa 80 Mal höher als würde man Wasser um ein Grad Celsius abkühlen. Beim Übergang von Wasser zu Eis wird genauso viel Energie frei wie für den umgekehrten Prozess des Auftauens erforderlich ist. Das entspricht bei einem zehn Kubikmeter Wasser fassenden Eisspeicher für ein Einfamilienhaus dem Energiegehalt von rund 120 Liter Heizöl.

Diese enorme Energie macht sich die Eisspeicherheizung zunutze. Entscheidend ist aber, dass im Reservoir immer eine Restwassermenge verbleibt und die Zisterne nie komplett gefriert. Das wird auch durch die über Leitungen verbundene Solaranlage verhindert. Selbst bei sehr niedrigen Außentemperaturen kann mit einer Wärmequellentemperatur von mindestens 0 Grad Celsius gearbeitet werden. Damit bleibt die Leistungszahl der Wärmepumpe auf einem hohen Niveau.

In der Zisterne läuft also permanent ein Prozess von Gefrieren und Auftauen ab. Wenn das Eis schmilzt, wird dem Wasser neue Energie zugeführt. Die Wärmepumpe nimmt diese Energie auf und wandelt sie durch verdampfen, verdichten und verflüssigen in Heizwärme um – wie alle anderen Elektro-Wärmepumpen auch. Über eine Fußbodenheizung oder Flächenheizkörper wird die Wärme in den Wohnräumen verteilt und zur Warmwasserbereitung genutzt.