{"id":252,"date":"2019-01-01T14:18:08","date_gmt":"2019-01-01T13:18:08","guid":{"rendered":"https:\/\/wbook.online\/beh\/?p=252"},"modified":"2020-04-15T11:10:52","modified_gmt":"2020-04-15T09:10:52","slug":"solarthermie-eiswaerme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wbook.online\/beh\/2019\/01\/01\/solarthermie-eiswaerme\/","title":{"rendered":"Solarthermie: Eisw\u00e4rme"},"content":{"rendered":"\n

Mit Eis Heizen<\/h3>\n\n\n\n

Es h\u00f6rt sich zun\u00e4chst unglaubw\u00fcrdig an. Doch es funktioniert!<\/p>\n\n\n\n

Die Eisspeicher-Technologie bindet f\u00fcnf regenerative Energiequellen ein und kann somit aus einer Energieeinheit Strom bis zu vier weitere Energieeinheiten gewinnen. Diese hohe Effizienz sowie eine lange Betriebssicherheit und nachhaltige Umweltfreundlichkeit macht es einzigartig am Markt.<\/p>\n\n\n\n

Auch in Bezug auf die CO\u2082-Bilanz kann das System punkten. W\u00e4hrend der\n Heizphase ist Belastung durch Kohlenstoffdioxid nahezu null und w\u00e4hrend\n der K\u00fchlung f\u00e4llt \u00fcberhaupt keine Emmision an.<\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus macht SolarEis unabh\u00e4ngiger von steigenden Energiepreisen und liefert im Sommer K\u00fchlung nahezu kostenfrei. Auch Erdbohrungen sind nicht erforderlich. Daher kann das System auch in Regionen eingesetzt werden, wo Erdbohrungen eine Gefahrenquelle darstellen.<\/p>\n\n\n\n

Kristallisationsenergie<\/h4>\n\n\n\n

Grundlage der Idee des Eisspeichersystems ist das Ph\u00e4nomen der Kristallisationsenergie. Die W\u00e4rme (auch Erstarrungsw\u00e4rme genannt) wird freigesetzt, wenn das Wasser seinen Aggregatzustand von fl\u00fcssig nach fest ver\u00e4ndert, also gefriert. Erstarren 126 Liter Wasser zu Eis, wird eine Energiemenge frei, die einem Liter Heiz\u00f6l entspricht. Nur dass man das Heiz\u00f6l nicht wieder regenerieren kann – im Gegensatz zum Eisspeichersystem. <\/p>\n\n\n\n

\"Kristallisationsenergie\"
Die Energiemengen-Gleichung im Eisspeicher<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Der Clou ist, dass beim Eisspeicher die sogenannte “Latente W\u00e4rme” genutzt wird, die bei einem Phasenwechsel freigesetzt wird: Null Grad Celsius fl\u00fcssiges Wasser gefriert zu Kristallen und wird zu Null Grad Celsius festem Eis; hierbei gibt es W\u00e4rme an die Umgebung ab. Diese Kristallisationsw\u00e4rme entspricht derselben Energiemenge, die man verbraucht, wenn man Wasser von Null Grad auf Achtzig Grad Celsius erhitzt.<\/p>\n\n\n\n

\"Eisspeicher-Schema
Eisspeicher-Schema – Quelle: Viessmann<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Energiequellen der Eisspeicher-Heizung<\/h3>\n\n\n\n

Energiequelle Sonne<\/h4>\n\n\n\n

Die Kraft der Sonne ist ein wichtiger Energiespender f\u00fcr das Eisspeicher-Prinzip. W\u00e4hrend das kalte Wasser zur kostenlosen K\u00fchlung verwendet wird, bringt die dabei zugef\u00fchrte W\u00e4rme die Energie f\u00fcr die kommende Heizperiode ein. Dar\u00fcber hinaus wird \u00fcber eine spezielle Kollektoranlage auch in der \u00dcbergangszeit und im Winter Sonnenw\u00e4rme mit h\u00f6chster Effizienz in den Eisspeicher eingelagert. Der Kreislauf des Energiespeichers ist damit geschlossen.<\/p>\n\n\n\n

Energiequelle Eis<\/h4>\n\n\n\n

Unter normalen Bedingungen verringert sich die Temperatur eines \nSpeichermediums, je mehr W\u00e4rme man ihm entzieht. Jedoch: Beim \u00dcbergang \nvon Wasser zu Eis bleibt die Temperatur konstant, weil jetzt die im \nWasser gespeicherte latente (versteckte W\u00e4rme) abgegeben wird. W\u00e4hrend \ndas Wasser im unterirdischen Speicher gefriert, nutzt das \nEisspeichersystem die frei werdende Energie zum Heizen. In Phasen, in \ndenen nicht geheizt werden muss, dient das Eis als umweltfreundliche \nKlimaanlage.<\/p>\n\n\n\n

Energiequelle Wasser<\/h4>\n\n\n\n

Wasser ist eines der effizientesten und wirtschaftlichsten \nSpeichermedien \u00fcberhaupt. Allerdings ist es aufgrund der erforderlichen \nIsolierung unwirtschaftlich, die im Wasser befindliche W\u00e4rmeenergie bei \nhoher Temperatur zu speichern. Das Eisspeichersystem geht einen anderen \nWeg: Es lagert Wasser in einem unterirdischen Speicher bei einer \nTemperatur zwischen 0 und 10 Grad Celsius und nutzt sowohl die zur \nVerf\u00fcgung stehende W\u00e4rmeenergie als auch die beim Gefrieren entstehende \nLatentw\u00e4rme in Verbindung mit einer W\u00e4rmepumpe.<\/p>\n\n\n\n

Energiequelle Luft<\/h4>\n\n\n\n

Das Eisspeichersystem nutzt die W\u00e4rme der Luft als zus\u00e4tzliche \nEnergiequelle. Zum Beispiel auch, wenn die Sonne einmal nicht scheint, \nan einem wolkenverhangenen Tag, wenn es regnet und auch nachts. Um diese\n Energiequelle zu erschlie\u00dfen wird ein f\u00f6rderungsf\u00e4higer kombinierter \nSolar-Luftabsorber eingesetzt, der auf Ihrem Hausdach oder einer Garage \nmontiert werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Energiequelle Erde<\/h4>\n\n\n\n

Die Erde, die den Speicher umgibt, erf\u00fcllt f\u00fcr das SolarEis-Prinzip eine weitere wichtige Funktion. Mit ihren \u00fcber das Jahr nahezu konstanten 8 bis 10 Grad Celsius sch\u00fctzt die Erdw\u00e4rme den Speicher im Winter nicht nur vor dem Ausk\u00fchlen, sondern unterst\u00fctzt den Speicher auch mit der Energie der Erde. Das Eisspeichersystem speichert die W\u00e4rme wo es am wirtschaftlichsten ist: Im niederen Temperaturbereich.<\/p>\n\n\n\n

\"Der
Der Eisspeicher aus Beton wird in die vorbereitete Grube eingesetzt<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Beim Eisspeicher handelt es sich um eine Zisterne, die im Garten vergraben wird. Sie kann mit Leitungswasser oder Regenwasser bef\u00fcllt werden.<\/p>\n\n\n\n

Auf dem Dach des Hauses werden spezielle Solar-Luftabsorber angebracht, die W\u00e4rme aus der Umgebungsluft sowie aus der solaren Einstrahlung sammeln und dem Speicher zuf\u00fchren. Dar\u00fcber hinaus bezieht der Eisspeicher W\u00e4rme direkt aus dem Erdreich. <\/p>\n\n\n\n

Wird \u00fcber die Solar-Luftabsorber nicht gen\u00fcgend Energie bereitgestellt, so entzieht die W\u00e4rmepumpe dem in der Zisterne gespeicherten Wasser die zum Heizen und zur Warmwasserbereitung ben\u00f6tigte Energie. Sinkt die Temperatur dabei innerhalb der Zisterne auf den Gefrierpunkt, wird die Vereisung des Wassers zur weiteren Energiegewinnung genutzt \u2013 daher der Name Eisspeicher. Beim \u00dcbergang von Wasser zu Eis wird genauso viel Kristallisationsenergie frei, wie man f\u00fcr den umgekehrten Prozess \u2013 das Auftauen \u2013 ben\u00f6tigt. Bei der f\u00fcr Einfamilienh\u00e4user \u00fcblichen Gr\u00f6\u00dfe des Eisspeichers von zehn Kubikmetern Wasserinhalt entspricht das dem Energiegehalt von ca. 120 Litern Heiz\u00f6l. W\u00e4hrend jedoch Heiz\u00f6l f\u00fcr die W\u00e4rmeerzeugung vollst\u00e4ndig verbraucht wird, steht der Wasserinhalt des Eisspeichers durch Regeneration mit Energie aus Sonne und Luft nahezu unbegrenzt als W\u00e4rmequelle zur Verf\u00fcgung. <\/p>\n\n\n\n

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Im Eisspeicher dienen PE-Rohre als W\u00e4rmetauscher<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Der Solareisspeicher enth\u00e4lt nur Wasser und ist mit einem Rohrgeflecht aus W\u00e4rmetauschern durchsetzt. Er funktioniert \u00e4hnlich einem Gefrierschrank: Die W\u00e4rme wird dem Wassertank entzogen und mithilfe einer Sorptions-W\u00e4rmepumpe auf Heiztemperatur gebracht. Dadurch sinkt die Wassertemperatur im Tank bis 0 \u00baC, respektive es bildet sich bisweilen Eis. Das hat seine Vorteile: Gefriert Wasser zu Eis, bilden sich Kristalle und setzen eine enorme W\u00e4rmeenergie frei. Der W\u00e4rmeinhalt entspricht der Energiemenge, die ben\u00f6tigt wird, um Wasser von null auf 80 Grad Celsius aufzuheizen. <\/p>\n\n\n\n

Der Tank vereist jedoch nicht vollst\u00e4ndig, weil der W\u00e4rmeaustausch zwischen Haus und Sonne umkehrbar ist. Der Sonnenkollektor liefert st\u00e4ndig Solarenergie in den Speicher nach, was den Gefriervorgang bis zum Ende der Heizsaison verz\u00f6gert. In der warmen Saison taut das Wasser im unterirdischen Tank wieder auf und erw\u00e4rmt sich soweit m\u00f6glich. Der k\u00fchle Tankinhalt l\u00e4sst sich gleichzeitig zur sommerlichen Geb\u00e4udek\u00fchlung nutzen. Die solaren Luftkollektoren laden derweil nicht nur den Solareis-Tank auf, sondern erw\u00e4rmen auch das Brauchwasser.  <\/p>\n\n\n\n

Ein Vordenker der Energiewende: Bernd Schwarzfeld<\/h4>\n\n\n\n
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