Heizen und Kühlen mit Eis
Mit Eisspeichersystemen können Gebäude mit hoher Effizienz geheizt und gekühlt werden. Genutzt werden kann dieses System vom Einfamilienhaus bis hin zu Gewerbegebäuden. Die Hauptkomponente ist ein mit Wasser gefüllter Tank, der im Erdboden versenkt wird. Ergänzt wird dieser durch eine Wärmepumpe sowie einen Luftabsorber.
Mit einem Eispeichersystem kann im Winter geheizt und im Sommer gekühlt werden. Es zeichnet sich durch eine enorm hohe Energieausbeute aus und ist vom Einfamilienhaus bis hin zu Gewerbegebäuden einsetzbar. Entwickelt wurde das System vom deutschen Ingenieur Alexander von Rohr. Er schaffte es, die Sprengwirkung von Eis technisch beherrschbar zu machen. Der Vereisungsprozess verläuft nun komplett kontrolliert, er ist gezielt steuerbar und fast beliebig hinauszögerbar. 2007 wurde seine Eisheizungsanlage europaweit patentiert.
Das zentrale Element eines solchen Systems ist der Eisspeicher. Dabei handelt es sich um einen isolierten Wassertank, welcher in den Boden versenkt wird. Bei Einfamilienhäusern umfasst der Tank etwa 10 bis 15 m³ und wird etwa 4 m tief in den Gartenboden eingelassen. Für Gebewerbegebäude können Eisspeicher von bis zu 1.000 m³ eingesetzt werden. Weitere wichtige Elemente sind die Sole-Wasser-Wärmepumpe sowie Solar-Luftabsorber am Dach, welche sowohl Sonnenenergie als auch Umgebungsluft zur Wärmegewinnung nutzen. Dieses System greift damit auf fünf Elemente zurück: Sonne, Luft, Erde, Wasser und Eis.
Im Heizbetrieb wird die Energie zu allererst über den Luftabsorber gewonnen. Reicht dieser nicht mehr aus, entzieht die Wärmepumpe dem Eisspeicher Energie. Dabei verwandelt sich Wasser in Eis und Kristallisationsenergie entsteht. Die dabei entstehende Energiemenge entspricht jener, wie wenn Wasser von 80 °C auf 0 °C abgekühlt wird. Am Ende der Heizperiode steht Eis zur Kühlung bereit. Der Kühlbetrieb funktioniert ohne Wärmepumpe. Das abtauende Eis wird direkt als Kältequelle genutzt.
Mit diesem System spart das Stadtarchiv in Stuttgart / Bad Connstadt rund 30 % seiner Energiekosten ein. Für Eisspeicher im Privatbereich ist übrigens keine umweltrechtliche Baugenehmigung erforderlich (MO, April 2019).