Die wiederverwendbaren Handwärmer kennt man ja. Mit einer Salzlösung gefüllt, die kristallisiert, wenn man sie knickt, geben sie Wärme ab und kristallisieren. Dieser Vorgang kann auch in größerem Maßstab genutzt werden um ganze Häuser zu heizen: mit einer Eis-Speicherheizung.
Alle Materie verfügt über Wärmeenergie, denn sie ist nichts anderes als das Resultat der Bewegung kleiner Partikel, von Atomen, Molekülen oder Ionen in Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gasen. Wärmeenergie kann von einem Objekt zu eine anderen übertragen werden. Dieser Transfer, der durch den Temperaturunterschied zwischen den verschiedenen Aggregatszuständen herbeigeführt wird, nennt sich Wärme. Dementsprechend steckt Wärmeenergie auch in Eis. Nehmen wir als Beispiel einen Eiswürfel und ein Glas Limonade. Gibt man das Eis zur wärmeren Limonade, wird die Limonade einen Teil ihrer Wärmeenergie zum Eis transferieren. In anderen Worten: Die Limonade erwärmt das Eis.
Doch nicht nur beim Erhitzen, sondern auch beim Erkalten wird Wärme freigesetzt. Genau diesen Vorgang macht sich die Eisheizung oder Eisspeicherheizung zunutze. Es handelt sich um die sogenannte Kristallisationswärme, die entsteht, wenn ein Stoff erkaltet und seinen Aggregatzustand von flüssig zu fest ändert. Dadurch können Eisspeicher auch als Heizung genutzt werden. Dabei wird der Erde, dem Wasser und der Umgebungsluft Wärme entzogen.
Die Heizung selbst besteht aus einem Eisspeicher, der mit Wasser gefüllt ist und als Wärmequelle dient. Dabei wird eine Zisterne im Boden vergraben. In dessen Inneren befinden sich spiralförmige Leitungen durch die eine frostsichere Flüssigkeit fließt und mit der Wärmepumpe verbunden sind. Wenn das Wasser gefriert, gibt es seine Wärme an den Wärmetauscher ab. Die Flüssigkeit in der Wärmepumpe verdampft durch die Hitze und damit kann geheizt werden. Ein weiterer Wärmetauscher führt der Zisterne dann wieder Wärme zu, die idealerweise durch eine Solaranlage oder einen Solarabsorber bereitgestellt wird. Ist das Wasser wieder flüssig, lässt sich der Kreislauf beliebig oft wiederholen. Einer der großen Vorteile sind die niedrigen Temperaturen in der Zisterne. Dadurch muss nicht viel Energie für den Betrieb aufgewendet werden und erneuerbare Energien können genutzt werden.
Ob eine solche Heizung eingebaut werden kann, hängt vom jeweiligen Haus ab. Die Heiztemperaturen im Haus müssen niedrig sein, um eine effiziente Nutzung zu gewährleisten. Idealerweise gibt es Flächenheizungen (Fußbodenheizungen oder Wandheizung). Bei schlecht isolierten Häusern mit Heizkörpern können hingegen die hohen Temperaturen zum verstärkten Antrieb der Wärmepumpe führen, womit die Stromkosten stark ansteigen. Hinzu kommt, dass die Eisheizung selbst aus zahlreichen Komponenten besteht, die speziell an das jeweilige Haus angepasst werden müssen.
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Bild: Alexandre Caron on Unsplash
