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SENDETERMIN Di, 1.11.2011 | 21:45 Uhr | SWR Fernsehen

Thema 1 Eisheizung - Wohlige Wärme durch Eiskristalle

Es klingt im ersten Moment widersinnig, aber mit dem Einfrieren von Wasser kann man im Winter ganze Häuser – seien es Einfamilienhäuser oder auch große Bürokomplexe – heizen. Wasser kristallisiert in der Regel bei einer Temperatur von 0°C zu Eis. Bei diesem Prozess ändert sich die Temperatur nicht, aber Energie wird freigesetzt – das nennt man dann Kristallisationswärme.

Das Prinzip der Kristallisationswärme kennt man auch von Taschenwärmern. Wenn man bei einem normalen Taschenwärmer das Metallplättchen knickt, wird aus der Wasser-Salz-Lösung ein fester Stoff und es wird warm. Das Knicken des Metallstücks in der Lösung dient als Impuls, der die Reaktion lostritt. In einer Art Dominoeffekt bilden die Salze hier im Wasser ein festes Kristallgitter – das Eis. Innerhalb kürzester Zeit hat sich die Temperatur auf rund 50°C erhöht. Genau das passiert auch im so genannten Eisspeicher mit ganz normalem Wasser. Was hier ganz schnell ging, dauert dann etwas länger.

Das Kernstück des Eisspeicher-Systems ist ein Wassertank mit Betonmantel, der im Erdreich versenkt wird. Durch diesen Tank laufen Rohre, durch die ein flüssiges Kältemittel fließt. Durch eine Wärmepumpe wird dem Wasser über diese Rohre Wärme entzogen. Das Wasser gefriert allmählich – und dabei wird Wärme frei – wie beim Taschenwärmer. Diese Wärme kann zum Heizen genutzt werden. Diese Kristallisationswärme entspricht derselben Energiemenge, die man verbraucht, wenn man Wasser von null auf 80°C erhitzt. Um diesen Kristallisationseffekt und den Energiegewinn immer wieder neu einleiten zu können, kann der Wassertank sich zum einen die Wärme aus natürlicher Erdwärme von 8-12°C ziehen und wird zudem noch von einem Kollektor auf dem Hausdach unterstützt. Und der besondere Clou dieser Anlage: im Sommer kann das langsam tauende Eis zur Kühlung der Räume genutzt werden.

Ein Einfamilienhaus benötigt einen 10-15 m3 großen Tank. Das sind 10.000 Liter Wasser, die langsam gefrieren. Bei einem größeren Projekt in Stuttgart wurde beim Umbau des Stadtarchivs ein 400.000-Liter-Tank in der Erde verbaut. Das Stadtarchiv war auf eine besonders flexible Energielösung angewiesen, da das System in der Lage sein muss, zu jeder Tages- und Jahreszeit eine konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die wertvollen Urkunden zu garantieren. Das alles kann mit einem unterirdischen Eisspeicher realisiert werden. Zudem werden durch die Verwendung des Eisspeichers jährlich 55 Tonnen CO²-Gase vermieden und die Verbrauchskosten sind um 30% geringer als bei konventionellen Heizsystemen.

Sogar für die WM 2022 im heißen Wüstenstaat Katar könnte dieses System eine Lösung bieten. Für die Kühlung der Fußballstadien kann der Heiß-Kalt-Effekt umgekehrt werden. Das Sonnenlicht wird dann über Parabolspiegel gebündelt und der Wärmetauscher macht daraus Eis. Die entstehende Wärme beim Auftauen des Eises im umgekehrten Falle wird aber nicht benötigt und stattdessen in die Atmosphäre abgegeben.

Der Eisspeicher – eine interessante, innovative und umweltschonende Heiz- und Kühlmethode für alle Bereiche. Und: man kann tatsächlich mit Eis heizen!

aus der Sendung vom

Di, 1.11.2011 | 21:45 Uhr

SWR Fernsehen

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Sendetermine

26. Dezember 2016, 03:00 Uhr, SWR Fernsehen
(Wiederholung vom 30. April 2015)

15. Januar 2017, 13:00 Uhr, SWR Fernsehen
(Wiederholung vom 7. Mai 2015)
22. Januar 2017, 13:00 Uhr, SWR Fernsehen
(Wiederholung vom 12. Mai 2016)
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