Maurer: Heiß mit Eis

Ein innovatives, nachhaltiges Eis-Energiespeicher-System beheizt und kühlt das Gebäude der Kreissparkasse Rottweil

Was verbindet man normalerweise mit dem Begriff Eis? Zunächst natürlich Winter und Kälte. Im Sommer die Leckereien aus der Eisdiele. Aber heizen mit Eis? Das klingt eher unrealistisch. Ist es aber keinesfalls! Im Gegenteil: Die Eisspeicherheizung zählt aktuell zu den innovativsten Technologien, die am Markt erhältlich sind. Natürlich kann man nicht direkt mit Eis ein Gebäude erwärmen. Aber man kann die Energie nutzen, die entsteht, wenn Wasser seinen Aggregatszustand wechselt. Die Kreissparkasse Rottweil setzt bei ihrer modernisierten und erweiterten Hauptgeschäftsstelle auf diese nachhaltige Technologie, senkt damit ihre Energiekosten und leistet einen Beitrag zum Klimaschutz.

„Die Planung eines Eis-Energiespeicher-Systems ist eine komplexe Aufgabe, die fundiertes ingenieurtechnisches Wissen erfordert“, sagt Dipl.-Ing. (FH) Tobias Maurer. Spezialisiert auf anspruchsvolle Systeme ist die Maurer Energie- und Ingenieurleistungen GmbH & Co. KG, die praxisbezogene Konzepte und Planungen für Industrie-, Gewerbe- und Objektbau entwickelt. Beim Um- und Neubau der Kreissparkasse Rottweil haben die Experten mehrere Optionen für die heizungs- und klimatechnische Ausstattung untersucht, unter anderem auch den Einbau eines Blockheizkraftwerks mit Absorptionskältemaschine. Schlussendlich entschied sich der Bauherr für die Eisspeicherheizung als nachhaltige und klimaschonende Lösung. Gegenüber konventioneller Technik liegt die CO2-Einsparung des Systems bei weit über 100.000 kg pro Jahr. 

670 m³ Wasserspeicher

„Eisspeichersysteme eignen sich insbesondere für Gebäude, in denen ganzjährig Wärme- und Kälteenergie benötigt wird“, erklärt der Geschäftsführer der Firmengruppe Maurer aus Schramberg. Bei der Kreissparkasse wurde ein 670 m³ Wasser fassender Behälter aus Beton im Erdreich eingebracht – 16 m im Durchmesser und 4 m hoch. Mit diesem ist eine 150 Kilowatt starke Wärmepumpenanlage verbunden, die zweite wesentliche Komponente des Systems. Durch mehrere elektrisch angetriebene Verdichter bringt sie einen Kreislauf in Gang, bei dem am Verflüssiger die benötigte Menge Wärme entsteht und nebenbei am Verdampfer Eis erzeugt wird. 

Die Besonderheit bei dieser Lösung: Ein Teil der Heizwärme stammt aus der sogenannten Kristallisationsenergie, die entsteht, wenn Wasser gefriert. Bei einem Eisspeicher sorgt die Wärmepumpe für diesen Wechsel von flüssig zu fest, indem sie dem Wasser während der Heizperiode Wärme entzieht. „Dabei wird dieselbe Energiemenge bereitgestellt, die nötig ist, um einen Liter Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen“, erklärt Tobias Maurer.

Wärme im Winter, Kälte im Sommer

Im Herbst hat das gespeicherte Wasser im Behälter der Kreissparkasse eine Temperatur von etwa 10 °C. Weil die Wärmepumpe diese Energie aus dem Wasser zur Wärmeerzeugung nutzt, kühlt es sich über den Winter ab und der Speicher friert allmählich zu. Im Frühjahr sollte der Speicher dann weitgehend mit Eis gefüllt sein, denn dieses benötigt das System, um im Sommer die Räume zu kühlen. Ein sehr nützlicher Nebeneffekt angesichts der insgesamt steigenden Temperaturen. Am Ende des Sommers ist das Eis geschmolzen, und es steht wieder Wasser als Energiequelle zum Heizen im Winter zur Verfügung. So wiederholt sich das Jahr für Jahr. „Speziell für diese Technologie hat die Maurer Energie- und Ingenieurleistungen GmbH ein eigenes Regelungssystem mit vier verschiedenen Modi für die Besonderheiten in den einzelnen Jahreszeiten entwickelt, die einen optimalen Betrieb gewährleisten“, sagt Tobias Maurer. 

Umweltschonend, nachhaltig und energieeffizient, das sind die wesentlichen Merkmale des Eis-Energiespeicher-Systems. Die Wärmepumpenanlage benötigt lediglich den Antriebsstrom für den Verdichter, alle anderen Prozesse laufen automatisch. Nur in Spitzenlastzeiten verbraucht die Heizungsanlage fossile Energie: Ein effizienter Gas-Brennwertkessel sorgt dafür, dass jederzeit die erforderliche Wärme zur Verfügung steht. Auch, wenn der Eisspeicher im Frühjahr nahezu komplett gefroren ist.

Text: Thomas Weilacher

Fotos: Maurer Verwaltungs-Holding GmbH & Co. KG, Viessmann Werke GmbH & Co. KG