Eisspeicher als Energiequelle für kalte Nahwärme
Modern Heizen und Kühlen mit lokalem Netzwerk aus Wärmepumpen, regenerativen Energien und Eisspeicher
Herausforderung: Nachhaltige Wärme- und Kälteversorgung für die Energiewende
Die steigenden Anforderungen an eine klimafreundliche Energieversorgung setzen auch für die Heiz- und Kühltechnik neue Maßstäbe. Planer, Betreiber und Bauherren von Quartieren, Krankenhäusern, Industrieanlagen und anderen Infrastrukturprojekten stehen vor der Herausforderung, Lösungen für die Wärme- und Kälteversorgung zu finden, die sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch sinnvoll sind.
Moderne Wärmepumpensysteme sind eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende, doch ihr sinnvoller Einsatz hängt maßgeblich von einer klimafreundlichen und leistungsfähigen Energiequelle sowie von Heiz- und Kühltemperaturen ab, die nicht sehr stark von den mittleren Raumtemperaturen abweichen. Während von den zur Verfügung stehenden Technologien der Einsatz von Erdsonden oder Grundwasser-Wärmepumpen oft mit behördlichen Auflagen oder geologischen Einschränkungen verbunden ist, bieten Eisspeicher eine flexible, nachhaltige und leistungsstarke Alternative.
Eisspeicher erfüllen die Voraussetzungen von kalter Nahwärme
Eisspeicher sind eine ideale Wärmequelle für kalte Nahwärmenetze, da sie eine dezentrale Versorgung mit effizient nutzbarer Umweltenergie ermöglichen. Im Gegensatz zu klassischen Fernwärmesystemen, die mit hohen Temperaturen arbeiten, nutzt kalte Nahwärme in sog. Wärmenetzen der 5. Generation niedrige Temperaturen (meist 5–20 °C), wodurch Wärmeverluste reduziert und erneuerbare Energiequellen optimal eingebunden werden können.
Funktion des Eisspeichers
- Der Eisspeicher dient als zentrale oder dezentrale Energiequelle für ein kaltes Nahwärmenetz und speist Wärme aus Umweltenergie (z. B. Solarthermie oder Abwärme) ein.
- Wärmepumpen in den angeschlossenen Gebäuden nutzen das niedrige Temperaturniveau der Nahwärme, um effizient Heizenergie zu generieren.
- Die hierbei gleichzeitig ablaufende Kälteproduktion kann direkt für Gebäudekühlung oder für Prozesskälte genutzt werden.
Entlastung der Energieinfrastruktur
- Durch die dezentrale Wärmeerzeugung entfällt die Notwendigkeit hoher Vorlauftemperaturen, wodurch das Wärmenetz effizient und mit geringeren Energieverlusten betrieben werden kann.
- Eisspeicher ermöglichen eine flexible Zwischenspeicherung überschüssiger Energie und verhindern Lastspitzen in der Stromversorgung.
- Die Kombination mit Solarthermie, Photovoltaik-Überschüssen oder industrieller Abwärme sorgt für eine kontinuierliche Regeneration der Wärmequelle.
Schema: Nahwärme- u. Kältenetz mit Eispeicher
1 Prozessabwärme
aus Solarthermie, PV-Überschüssen oder industrieller Abwärme
2 sp.ICE Eisspeicher
zur flexiblen Zwischenspeicherung überschüssiger Energie
3 Nahwärmekreislauf
Versorgt angeschlossene Gebäude mit kalter Nahwärme (meist 5–20 °C)
4 Wärmepumpen
nutzen das niedrige Temperaturniveau der Nahwärme, um daraus effizient Heizenergie zu gewinnen. Dabei entsteht gleichzeitig Kälteenergie.
5 Kältekreislauf
Kälteproduktion kann zur Gebäudekühlung oder industriellen Prozesskälte genutzt werden
Integration als Pendelspeicher oder saisonaler Speicher
Eisspeicher können in kalten Nahwärmenetzen entweder als Pendelspeicher für kurzfristige Energiebedarfe oder als saisonaler Speicher zur langfristigen Nutzung von Umweltenergie eingesetzt werden.
Eisspeicher als Pendelspeicher
- Ideal für Bereiche mit täglichen oder wöchentlichen Schwankungen im Wärme- und Kältebedarf (z. B. Gewerbe, Bürogebäude, Rechenzentren).
- Speicherung und Bereitstellung von Energie innerhalb kurzer Zyklen, z. B. durch die Nutzung von PV-Überschüssen oder Abwärme.
Eisspeicher als saisonaler Speicher
- Langfristige Speicherung von Umweltenergie über die Jahreszeiten hinweg, um im Sommer überschüssige Wärme für den Winter nutzbar zu machen.
- Optimal für Wohnquartiere, Krankenhäuser oder Universitäten, die eine nachhaltige Jahresenergiebilanz benötigen.
Die Lösung: Eisspeicherheizung – effizient, nachhaltig und flexibel
Ein Eisspeicher dient als hochleistungsfähige Energiequelle für Sole-Wärmepumpen und nutzt die Energie aus dem Phasenwechsel von Wasser zu Eis. Das Prinzip ist einfach:
Während der Heizperiode entzieht die Wärmepumpe dem Wasser im Speicher Energie, wodurch das Wasser gefriert und gleichzeitig Wärme für das Heizsystem bereitgestellt wird.
Beim Gefrieren von Wasser wird eine große Menge an latenter Wärme freigesetzt – das bedeutet, dass aus einem Kubikmeter Wasser genauso viel Energie gewonnen werden kann wie aus 30 Kubikmetern Erdreich!
Die dabei parallel ablaufende Kälteproduktion kann zur Gebäudekühlung oder industriellen Prozesskälte genutzt werden – eine hocheffiziente Doppelnutzung der eingesetzten Energie.
Dank der modularen Bauweise und der Möglichkeit, die Eisspeicherheizung mit erneuerbaren Energiequellen wie Solarthermie oder Abwärme zu regenerieren, bleibt die Wärmequelle über das gesamte Jahr hinweg stabil und effizient.
Vorteile der sp.ICE-Technologie – Wir stellen benötigte Wärme- oder Kälteenergie besonders schnell zur Verfügung
Die Merkmale der sp.ICE Technologie machen unseren Eisspeicher besonders interessant für Anergienetze:
- Hohe Speicherkapazität – Lang anhaltende Wärme- und Kälteversorgung für unterschiedliche Anwendungen
- Schnelles Aufladen – Speicherung von überschüssiger Energie aus Solarthermie oder Abwärme
- Modular & flexibel – Anpassbar an verschiedene Baugrößen und -formen, umsetzbar für Neubau & Nachrüstung
- Regenerative Energiequelle – Unabhängig von Grundwasser oder geologischen Bedingungen, auch in Wasserschutzgebieten einsetzbar
- Effiziente Doppelnutzung – Die beim Gefrieren entstehende Kälte kann direkt zur Gebäudekühlung oder Prozesskälte genutzt werden
- Ideal für kalte Nahwärmenetze – Reduziert Wärmeverluste und ermöglicht effiziente dezentrale Energieversorgung
- Nutzung als Pendelspeicher oder saisonaler Speicher – Flexible Anpassung an die lokalen Versorgungserfordernisse
sp.ICE Eisspeicher machen zentrale Lösungen zum Heizen & Kühlen wirtschaftlich und nachhaltig und sind eine zukunftssichere Energiequelle für Wärmenetze 5.0.
Unsere Ingenieure sind Erfahren in der Erarbeitung von Konzepten für kalte Nahwärme. Schreiben Sie uns Ihre Projektidee. Wir unterstützen bei Planung und Umsetzung.
