Eisspeicher setzen sich in Wohnungsunternehmen langsam durch. Vor einem Jahr hat ein großes Projekt bei Vivawest die Arbeit aufgeonommen. Nun geht ein großer Eisspeicher bei der Kölner Gemeinnützigen Wohnungs-Genossenschaft 1897 in ihrem Neubau in Hochwinkel in Betrieb.
Für Reinhold Schmies, Leiter Technik der GWG 1987, war es eigentlich keine große Frage, dass er sich auch des Themas Eisspeicher annimmt. "Wir machen ohnehin viel mit regenerativen Energien", betont er. Da passte ein Eisspeicher gut ins Programm.
Systeme mit Eisspeicher lagern überschüssige Sonnenenergie in einen Wasserbunker ein. Er ist meist als großer Wassertank in den Boden eingelassen, die umgebende Erdwärme ermöglicht die Speicherung der Energie über längere Zeit. Auch Solarthermie wird häufig genutzt, um im Sommer Wärme einzubringen. Mit Beginn der Heizperiode wird die Wärme entzogen. Eine Wärmepumpe erzeugt die für Warmwasser und Heizung notwendigen Temperaturen. Der Eisspeicher nutzt außerdem Kristallisationswärme. Die wird freigesetzt, wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest ändert.
Bei dem Kölner Unternehmen hat der Wasserbunker für den Speicher ein Fassungsvermögen von 130 Kubikmetern. Die Kosten halten sich aus Sicht von Reinhold Schmies, Leiter Technik der GWG 1897 in Grenzen: "Wir haben 100.000 Euro mehr bezahlt als für eine Lösung mit Gas-Etagenheizung", berichtet Schmies. Damit liegt er bei Mehrinvestitionen von 100 Euro pro Quadratmeter Wohnfläche und auf einem ähnlichen Preislevel wie andere Projekte. Auch Vivawest hatte zirka 100 Euro pro Quadratmeter mehr investiert.
Bedeutet das nun höhere Heizkosten für die Mieter? "Nein", betont Schmies. Die Gestehungskosten für Wärme haben ohnehin keine große Rolle gespielt. In anderen Projekten mit Eisspeichern lagen diese zwischen 4 und 5 Cent. Bei der Kölner Genossenschaft werden Heizkosten in diesem Neubau aber nicht berechnet. So verfahre man bei allen Gebäuden, die Fußbodenheizung und Wärmepumpen haben, sagt Schmies. In dem neuen Gebäude in Hochwinkel liegt die Grundmiete bei 9,20 bis 9,50 Euro pro Quadratmeter.
Neben Solarthermie, die auch für den Eisspeicher eingesetzt wird, hat Schmies auf dem Dach auch PV-Module installiert, die an einen Energiemanager samt Batteriespeicher angeschlossen sind. Der Energiemanager sorgt dafür, dass der Strom vom Dach zuerst für die Wärmepumpe verwendet wird. Hat die keinen Bedarf, betreibt das Unternehmen die Beleuchtung und den Aufzug damit. Was nicht als Hausstrom Verwendung finden kann, wandert ins öffentliche Netz. "Das wird aber nicht viel sein", ist Schmies sicher.
Wie andere Gebäude mit Eisspeicher auch ist die Hülle des Neubaus energieoptimiert und entspricht dem Standard Effizienzhaus 55. Das sei eine Alternative zum Passivhaus, so Schmies. Ähnlich war dies auch bei der Vivawest. Der Neubau entstand im Rahmen des Projekts "100 Klimaschutzsiedlungen in Nordrhein-Westfalen". Die zulässigen CO2-Emissionen dürfen dort im Neubau nur bei 50 bis 60 Prozent dessen liegen, was die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 für den Neubau vorschreibt. Die Installation selbst sei problemlos gewesen, berichet Ulrich Farwick, der bei der Vivawest in Köln für die technische Projektierung der Anlage verantwortlich war.
Als größte Hürde habe sich die Festlegung des Standortes und die daraus resultierende Geometrie des Eisspeicher-Bauwerks erwiesen. "Wir haben Wärmemengenzähler installiert, um auswerten zu können, welche Mengen wir aus welchen Bereichen zur Regeneration des Speichers erhalten und dem System zuführen können", berichtet Farwick. Der Jahresendenergiebedarf der Siedlung soll bei lediglich 26,1 kwh/m²a liegen bei einem CO2-Ausstoß von 7,399 kg/m²a.
Auch bei Vivawest sind in dem Gebäude mit Eisspeicher Warmwasser und Heizung Teil der Betriebskosten und werden nicht nach Verbrauch abgerechnet. "Wir rechnen mit Heizkosten von 56 Cent pro Quadratmeter Wohnfläche", sagt Ulrich Farwick.
Bislang kommen Eisspeicher vor allem im Neubau zum Einsatz. Ein großes Sanierungsprojekt ist aber derzeit in Planung und soll in den nächsten Monaten fertig sein. Die Eisenbahnbauverein Harburg eG (EBV) will 483 Wohnungen einer alten Bestandssiedlung im Stadtteil Wilstorf bis 2014 an eine Eisspeicherheizung anschließen. Der größte Teil der Wohnungen wird noch über Elektrospeicheröfen beheizt. 5,5 Millionen Euro sind für den Bau eines riesigen unterirdischen Wasserspeichers und die Heizungsumstellung in den Wohnungen veranschlagt.
Hersteller Isocal, seit einigen Jahren Teil von Viessmann, ist mit großen Eisspeichern und der Kombination mit Luftkollektoren derzeit noch alleine auf dem Markt. Ein weiteres Unternehmen, das Eisspeicher nutzt, allerdings in einer kompakten Form und in Kombination mit einer Wärmepumpe, ist Consolar.
Dabei kommen Hybridkollektoren zum Einsatz. Bei genügend Einstrahlung arbeiten sie wie normale Flachkollektoren. Ist der Himmel bedeckt, befördert ein Gebläse im Kollektor Luft durch einen Wärmetauscher des Absorbers und erwärmt die Absorberflüssigkeit, der die Wärme per Wärmepumpe entzogen wird. Im Winter erhöht eine spezielle Abtaufunktion den Kollektor. Die Wärme des unteren Bereichs im Kombispeicher wird genutzt um Schnee auf dem Kollektor zu schmelzen. "Dadurch erhöhen wir die Erträge und brauchen keinen so großen Speicher", sagt Andreas Siegemund, Vertriebschef bei Consolar.
Bei der BAFA wird das System als Sole-Wärmepumpe eingestuft. Im Neubau fällt es zudem aufgrund der großen Kollektorfläche unter die Innovationsförderung. Die Förderung des BAFA liege in der Sanierung bei einem Paket aus 3 Geräten und 24 kW Gesamtleistung bei 2 mal 50 Euro für die Solarpumpen, 4.500 Euro für 18 Kollektoren, 500 Euro für die Kombi-Förderung Wärmepumpe und Solarthermie, 500 Euro für Pufferspeicher und 4.200 Euro Wärmepumpenförderung, insgesamt 9.800 Euro, rechnet Siegemund vor. Im Neubau sind es 9.000 aus dem Paket für Innovationsförderung. Die Kosten liegen bei zirka 20.000 Euro pro Gerät.
Auch Isocal bietet die Lösung für Einfamilienhäuser an. Für eine Standardanlage im Einfamilienhaus mit Heizung und Trinkwassererwärmung, ohne Gebäudekühlung sei eine Investition erforderlich, die in etwa mit einer herkömmlichen Wärmepumpenanlage mit Erdsondenbohrung vergleichbar sei, so Wolfgang Rogatty von Viessmann. Der Vorteil gegenüber einer Anlage mit Erdsonde sei, dass für den Eisspeicher keine behördlichen Genehmigungen erforderlich sind. Wärmepumpenanlagen mit Eisspeicher erzielten in der Regel eine Jahresarbeitszahl JAZ von über 4,0 und seien damit genauso effizient oder sogar besser als vergleichbare Anlagen mit Erdwärmesonde.
von Pia Grund-Ludwig