Wissen: Tipps Für Eisspeicherprojekte Teil 1

Eisspeicher: Betonbehälter

Der Betonbehälter wird in wasserundurchlässigem Ortbeton, in der Regel in einer bauseits zu erstellenden Grube errichtet.

Er verfügt über eine Mittelsäule sowie je nach geforderter Verkehrslast über eine außen- oder innenliegende Wute
Zugänglichkeit über einen befahrbaren Revisionsschacht ist auch nach der Erdreichüberdeckung (ca. 100 cm) zu gewährleisten, allerdings sollte der Domschacht möglichst erst nach Abschluss der Arbeiten gesetzt werden
Es empfiehlt sich, den Behälter stets unter Erdgleiche zu bauen, da auch geothermische Erträge in nicht unerheblichem Maße hier in die Energiebilanz mit eingerechnet werden können (!)
Ein Bodengutachten muss vorliegen, um den Untergrund bewerten zu können

Eisspeicher: Wärmeübertrager

In der ursprünglichen Bauart wurde der Wärmeübertrager (kurz. WÜ) oft in zwei Funktionsbausteine unterteilt: Entzug und Regeneration

Der Entzugs-Wärmeübertrager (kurz: EWÜ) muss möglichst bis zu einem maximalen Vereisungsgrad des Wasservolumens (i.d.R. 85 %) eine für die Verdampferseite der Wärmepumpe noch akzeptable Vorlauftemperatur liefern können. Temperaturen von unter -10 °C, wie sie immer noch oft bei Anlagen im Markt anzutreffen sind (Austritt des Eispeicher-WÜ in Richtung Wärmepumpe!), sind weder für die Effizienz noch für die Lebenserwartung der Maschine zuträglich. Daher sollte der Wärmeübertrager (kurz: WÜ) noch ca. -5 bis -7 °C liefern, wenn er seine Kapazität schon nahezu aufgebraucht hat.
Es gibt viele Gründe, auf einen separaten Regenerations-WÜ zu verzichten, worauf jedoch im nächsten Teil eingegangen wird. Vorzugsweise sollte dafür der Entzugs-WÜ großzügiger ausgelegt werden. Außerdem braucht es nur ein Rohrleitungs-Paar zum Betrieb des WÜ, welches auf den Entzugsfall ausgelegt wird, aber im Regenerationsbetrieb mit genutzt wird.
Die Anbindeleitung ist je nach Anforderung einwandig oder doppelwandig und Leckage überwacht auszuführen. Evtl. sind behördliche Auflagen für die Erdreichverlegung einer Rohrleitung zu beachten, die ein Medium der Wassergefährdungsklasse 1 führt. Für gewerblich genutzte Anlagen macht in jedem Fall die AwSV (Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen) bereits Vorgaben zur Art der Ausführung.

Die Regenerationsquelle

Als Regenerationsquelle oder eigentliche Haupt-Wärmequelle (!) ist ein Rückkühler mit aktiver Lüfterdrehzahlregelung einem „Energiezaun“ vorzuziehen, weil damit wesentlich zuverlässiger, eine maximal mögliche Regenerationsarbeit geleistet werden kann. Daneben stellt ein Rückkühler, der auch bei mäßigen Außentemperaturen noch ausreichend Regenerations- oder direkte Wärmequellenleistung (Luft) liefert, selbst bei kälteren Außentemperaturen noch genug Regenerationsleistung zur Verfügung. Allerdings wird auch hier bei entsprechend langanhaltend kalten Außentemperaturen von -10 °C (und niedriger) eine weitere alternative Wärmequelle benötigt oder der Behälter wird dementsprechend groß ausgelegt, um diese Durststrecken überwinden zu können.

Die Auslegung

Für eine möglichst realistische Auslegung müssen die Daten standortspezifisch simuliert werden, um das richtige Verhältnis von Speicher- und Wärmeübertragergröße sowie Leistung der Regenerationsquelle in ein wirtschaftlich sinnvolles Verhältnis zu bringen. Das Ergebnis einer solchen Berechnung kann auch sein, dass ein zweiter Wärmeerzeuger (Bivalentbetrieb) vorgesehen werden muss.