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Eis-Energiespeicher

Die Zukunft des Heizens und Kühlens

Mit Eis heizen, dass klingt nach Irrsinn und doch ist es möglich! Wir stellen Ihnen die neueste Innovation in der Heizungsbranche vor – der Eis-Energiespeicher. Dieses System hat bei der modernen Wärmeversorgung und Gebäudekühlung neue Standards gesetzt. Im Zentrum dieser Innovation steht die Verbindung aus einer hocheffizienten Wärmepumpe mit der Eisspeicher-Technologie als Energiequelle. Diese schöpft ihre Energie aus 5 regenerativen Trägermedien (Sonne, Luft, Erde, Wasser, Eis) und gehört daher heute zu den effizientesten und umweltschonendsten Weisen ein Objekt zu kühlen und zu beheizen.

Das Funktionsprinzip

Beim Wechsel des Aggregatzustandes von flüssigem Wasser zu festem Eis wird eine große Wärmemenge frei – die sogenannte Kristallisationswärme. Diese Kristallisationswärme stellt hierbei dieselbe Energiemenge bereit, die benötigt wird, um einen Liter Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erhitzen. Diese Energie können sich Sole-Wärmepumpen als Wärmequelle zu Nutze machen. Durch ein Wechselspiel aus Wärmeentzug und Regeneration kann der Gefrierprozess mehrmals wiederholt werden. Hierzu nutzt das System die Wärme der Umgebungsluft und der Sonne über Solar-Luft-Absorber. Das Speichermedium Wasser macht das System ökologisch unbedenklich und überall einsetzbar. Zum Ende der Heizperiode steht durch den vorhandenen Eiskern eine kostenfreie Kühlmöglichkeit für das Objekt zur Verfügung („Natural Cooling“).

Der unterirdische Betonbehälter, in dem das notwendige Wasser/Eis gespeichert wird, dient dem System als Latentwärmespeicher. Latentwärmespeicher zeichnen sich dadurch aus, dass sie einem System eine verlustarme, langfristige und mit vielen Wiederholungszyklen versehene Energiezufuhr bereitstellen. Durch die besondere Anordnung der Wärmetauscher innerhalb des Eisspeichers gefriert das Wasser von unten nach oben und von innen nach außen (entgegen der natürlichen Eisbildung). Somit wird die Konstruktion vor der Übertragung von Kräften geschützt (Sprengwirkung). Der Eis-Energiespeicher stellt damit aus unserer Sicht die fortschrittlichste Energiequelle am Markt dar. Es verbindet die Energie aus Sonne, Luft, Erde und Wasser zu einem höchst effizienten Gesamtsystem.

Sonne

Die Kraft der Sonne ist ein wichtiger Energiespender für das Eis-Energiespeicher-System. Während das kalte Wasser zur kostenlosen Kühlung im Sommer verwendet wird, bringt die dabei zugeführte Wärme die Energie für die kommende Heizperiode ein. Darüber hinaus wird über eine spezielle Kollektoranlage auch in der Übergangszeit und im Winter Sonnenwärme mit höchster Effizienz in den Eis-Energiespeicher eingelagert. Der Jahreszyklus des Energiespeichers ist damit geschlossen.

Luft

Ein Eis-Energiespeicher-System nutzt die Wärme der Luft in vielerlei Hinsicht. Zunächst kann eine Kollektoranlage direkt als Energiequelle angesteuert werden, wenn die Quelleneingangstemperatur der Kollektoranlage größer ist, als die im Eisspeicher zur Verfügung stehende Temperatur (häufig im Sommer oder an schönen Tagen in der Übergangszeit). Des Weiteren können die Kollektoranlagen genutzt werden um überschüssige Wärme aus dem Gebäude abzuführen (i.d.R. im Hochsommer, wenn die Gebäudehülle sich tagsüber stark aufgeheizt hat - hier kann nachts Wärme über die Kollektorflächen abgegeben werden). Zudem kann zusätzliche Umgebungswärme genutzt werden, um den Eisspeicher zu regenerieren (bspw. im Winter, wenn die Umgebungsluft wärmer ist als die Temperatur im Eisspeicher). Eine Montage dieser Kollektoren erfolgt zumeist auf Ihrem Hausdach, einer Garage oder in Form eines Energiezauns.

Erde

Das den Eis-Energiespeicher umgebende Erdreich erfüllt für das System eine weitere wichtige Funktion. Das Erdreich hat eine frostfreie und nahezu konstante jährliche Temperatur von 8 - 10 °C. Es verhindert damit ein Auskühlen des Speichers und unterstützt das Gesamtsystem zusätzlich durch nachströmende Erdwärme. Das Eis-Energiespeicher-System speichert seine Wärme nämlich im niedersten und damit höchst wirtschaftlichen Temperaturbereich. Daher sind selbst kühle 8 - 10 °C aus dem Erdreich verhältnismäßig warm zum Eisspeicher.

Wasser

Wasser ist eines der effizientesten und wirtschaftlichsten Speichermedien. Allerdings ist es aufgrund von Wärmeverlusten oder einer sehr aufwendigen Isolierung unwirtschaftlich Wasser bei hohen Temperaturen zu lagern. Das Eis-Energiespeicher-System geht daher einen gänzlich anderen Weg: Wasser lagert hierbei in einem unterirdischen Speicher bei einer höchst wirtschaftlichen Temperatur von lediglich ~ 5 °C. Wasser stellt uns zudem die benötigte Kristallisationswärme zur Verfügung, um unser System so umweltschonend und gleichzeitig effizient zu machen.

Eis

Beim Phasenübergang von flüssig zu fest wird die sogenannte Erstarrungs-/ Kristallisationswärme frei. Diese kann durch Wärmepumpen als Energiequelle nutzbar gemacht werden. In Phasen, in denen nicht geheizt sondern gekühlt werden muss, dient das aus der Heizperiode stammende Eis als umweltfreundliche „Klimaanlage“ im Rahmen eines „Natural Cooling“.

Warum ein Eisspeicher?
  • Genehmigungsfrei
  • Einsetzbar in Wasserschutzgebieten
  • Freie Nutzung der Kristallisationswärme
  • Höchste Effizienz
  • Beste Leistungszahlen in Verbindung mit einer Wärmepumpe
  • Der in der Heizperiode aufgebaute Eiskern kann als natürliche Kühlung für die Gebäudetemperierung im Sommer genutzt werden
  • Lokal CO² neutral, denn es gibt keine Verbrennung von fossilen Brennstoffen
  • Niedrigste Heizkosten

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