Eiszisterne

Kein Geld mehr durch den Schornstein jagen. Reden Sie über das Sparen beim Heizen.

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Energiesparer245027
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Eiszisterne

Beitrag von Energiesparer245027 »

Hat jemand Erfahrungen mit einer Eiszisterne, die eine Wärmepumpe speist? Mich würde vor allem interessieren, ob meine bereits existierende Zisterne (6.000 Liter) dafür benutzt werden kann, mein Haus mit ca. 185 qm Wohnfläche zu heizen.
Axel Horn
Beiträge: 113
Registriert: Samstag 7. März 2015, 22:03

Re: Eiszisterne

Beitrag von Axel Horn »

Die Idee mit der Eiszisterne ist gut, aber 6000 Liter sind mit Sicherheit zu knapp dimensioniert für ein normales Wohnhaus. Sonst muss die Wärmepumpe ihre Wärme aus einem deutlich tiefgefrorenen Eisblock kratzen und selbst eine Luft-Wasser-WP würde meistens effizienter laufen.
Etwas anderes ist es, wenn ein Sonnenkollektor oder eine PVT-Modulfläche zum einen die Wärmepumpe entlastet, indem Solarwärme direkt in den Wärmeverbrauch fließt, und zum anderen den Eisspeicher regeneriert, so dass die 6000 Liter immer wieder neu die thermische Kapazität des Phasenwechsels hergeben.
Das Zusammenspiel von Solarthermie, Hochtemperatur-Pufferspeicher mit Friwa und Heizkreisen, Eisspeicher und Wärmepumpe sollte man in einer Computersimulation austesten, um mit der Dimensionierung aller Komponenten in den grünen Bereich zu kommen.
Axel Horn - Fachingenieur für Solarthermie - 82054 Sauerlach
http://www.ahornsolar.de
Energiesparer26990
Beiträge: 60
Registriert: Sonntag 8. Dezember 2013, 18:04

Re: Eiszisterne

Beitrag von Energiesparer26990 »

Alle Komponenten bei einer Eisspeicherheizung müssen, wie bei jedem anderen Heizsystem auch, optimal aufeinander abgestimmt werden.
Während Wasser abkühlt, gibt es je Grad Celsius eine Energiemenge von 1,163 Wattstunden pro Kilogramm ab. Erreicht das flüssige Medium eine Temperatur von null Grad Celsius, steigt der Betrag um den Faktor 80. Dies geschieht so lange, bis es komplett gefroren ist. Danach sinkt die Temperatur weiter und das erstarrte Eis gibt wieder weniger (thermische) Energie ab.
Die größte Energiefreisetzung erfolgt somit im Phasenübergang von flüssig zu fest (Eis). Bei einer gut funktionierenden Eisheizung müssen deshalb die Komponenten so abgestimmt sein, das das System idealerweise immer im Phasenübergang arbeitet. Deshalb ist die Regeneration des Einspeichers ein wichiger Punkt bei einer funktionalen Eisheizung.
Bei der Auslegung des Eisspeichers ist auf ein ausgeglichenes Verhältnis von Energieentnahme und Beladung zu sorgen.
Somit ist die Entzugsleistung der Wärmepumpe eine erste wichtige Größe für die Auslegung des Speichers.
Genauso wichtig ist der Energieeintrag von außen für die Auslegung.
Ein Energieeintrag nur über das umgebende Erdreich würde einen sehr großen Eisspeicher benötigen. Letzlich würde die Regeneration erst im Frühjahr starten und muss im Sommer auch abgeschlossen werden damit der Speicher in den Heizmonaten wieder optimal mit seiner Auslegungsleistung zur Verfügung steht. Eine solche Auslegung des Speichers wäre vermutlich nicht wirtschaftlich. Deshalb erfolgt die Regeneration des Speichers idealerweise über eine Solarthermieanlage. Die Anzahl der benötigten Kollektoren steigt mit der Größe der Wärmepumpe. Ebenso muss natürlich mehr Energie von außen eingebracht werden, falls der Eisspeicher kleiner als die berechnete Größe ist.
Bis zu einer Heizlast von 10-12 kW muss man als "Daumenwert" eine Größe des Speichers von 10m³ ansetzen. Eine nur 6m³ große Zisterne wird deshalb vermutlich nicht zum Ziel führen. Letztlich muss eine Berechnung der Anlage die Machbarkeit bestätigen. Wenn die Entzugsleistung der WP bekannt ist, kann die Größe der ST-Anlage bestimmt werden.
Wirtschaftlich gesehen ist die Erschließung der Zisterne von Bedeutung. Wenn dies in einem akzeptablen Verhältnis (Kosten) steht, könnte man über einen kleineren Grabenkollektor als Ergänzung zum Eisspeicher nachdenken. Ein Grabenkollektor ist letzlich auch wie ein Eisspeicher zu vergleichen, nur das die Energie nicht aus dem Wasser sondern dem Erdreich entzogen wird. Diese Kombination könnte mit einer Solarthermieanlage das Projekt möglich machen. Die aktuell sehr guten Förderbedingungen tun ein übriges.
Energiesparer245027
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Registriert: Dienstag 25. Juli 2017, 14:14

Re: Eiszisterne

Beitrag von Energiesparer245027 »

Danke sehr für die Antworten!
Eine PV-Anlage steht zur Verfügung (2 mal 2 kWp), auch eine thermische Solaranlage (4,5 qm), sowie Pufferspeicher.
Verstehe ich die bisherigen Ausführungen richtig, dass es wohl keine pauschale Antwort auf meine Frage gibt, sondern dass ich wohl einen Energieberater mit Spezialkenntnissen brauche?
Energiesparer26990
Beiträge: 60
Registriert: Sonntag 8. Dezember 2013, 18:04

Re: Eiszisterne

Beitrag von Energiesparer26990 »

Eine pauschale Antwort kann in Ihrem Fall nicht gegeben werden. Wichtige Angaben zur Auslegung des Systems sind noch offen.
Ich formuliere hier eine kleine Auswahl:
  • Welche Heizlast hat das Gebäude? - wichtig für die Dimensionierung der WP
  • Wieviele Personen leben in dem Gebäude? - Stichwort Warmwasserbedarf
  • Beheizung des Gebäudes über Heizkörper oder Flächenheizung? - wichtig wegen den Vorlauftemperaturen
  • Nutzerverhalten der Bewohner?
  • Sind weitere energetische Sanierungen des Gebäudes angedacht?
  • Wie wurde die Solarthermieanlage ausgelegt?
  • Ausrichtung und Neigung der ST-Anlage - wegen zu erwartendem Ertrag
Die bisher installierten 4,5m² ST-Anlage (vermutlich Flachkollektoren) sind eine reine Warmwasseranlage. Muss jetzt noch eine Eiszisterne regeneriert werden, somit Heizungsunterstützung notwendig, muss die Fläche der ST-Anlage definitiv erweitert werden. Ist Erweiterungsfläche auf dem Dach vorhanden?
Ich gehe mal davon aus, das die Wirtschaftlichkeit bei ihren Überlegungen auch eine Rolle spielt. In diesem Zusammenhang stellen sich auch Fragen zur vorhandenen Zisterne (Größenbetrachtung mal außen vor gelassen):
  • Handelt es sich bei der vorhandenen Zisterne um eine ehemalige Klärgrube?
  • Welches Alter hat diese Zisterne?
  • In welchem baulichen Zustand ist diese Zisterne? - Thema Dichtheit
Die Erschliessungskosten können erheblich ansteigen falls die Zisterne abgedichtet werden muss. In der Regel ist es hier nicht mit einem Anstrich oder einer einfachen Versiegelung der Fugen getan. Meist muss mit einem Hochdruckverfahren die Fugen zwischen den Betonringen abgedichtet werden. Kann nur eine Firma leisten und kostet dementsprechend.

Im nun folgenden Schritt ist es auf jeden Fall empfehlenswert den energetischen Zustand des Gebäudes mit einem Energieberater zu ermitteln.
Hier gibt es 2 Möglichkeiten:
  • Energieberatung der Verbraucherzentralen. Kosten in der Regel 30€
  • Einen Energie-Effizienz-Experten (EEE) beauftragen. Erstellung eines Sanierungsfahrplanes für das Gebäude.
    Kosten: für ein Einfamilienhaus ca. 1.500 - 1.800€. Zuschuss der BAFA von 80% bis zur Höhe von 1.300€
    Es verbleibt ein Eigenanteil von 300 - 500€. Kosten vor Beauftragung des Experten mitteilen lassen.
Auch vor 50 oder 60 jahren wurden schon tolle Gebäude gebaut. Manchmal mit mehr Bedacht als heute. Allerdings ging man wesentlich verschwenderischer mit der eingebrachten Energie um. Stichwort "Heizungsüberdimensionierung" usw. Mit kleinem Geld kann deshalb oftmals schon ein hoher Prozentsatz der eingesetzten Energie, ohne Komfortverlust, eingespart werden. Deshalb rechnet sich die Energieberatung auf jeden Fall.

Sofern nicht schon ein Energieberater des Vertrauens gefunden wurde, kann auf dieser Seite gesucht werden:
https://www.energie-effizienz-experten.de

Beim Bundesverband Wärmepumpe e.V. (bwp) gibt es einen guten JAZ-Rechner für Wärmepumpen.
Hier kann schon mal mit verschiedenen Vorlauftemperaturen die Wirtschaftlichkeit einer WP nachgestellt werden:
https://www.waermepumpe.de/jazrechner/
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