Im Außenbereich des ITZ Plus ist ein Kunststoffbehälter mit einem eingebauten Wärmeübertrager – auch bekannt unter dem Begriff Wärmetauscher - ca. vier Meter tief in der Erde vergraben. Der Behälter selbst hat ein Fassungsvermögen von 10 Kubikmetern. In diesem unterirdischen Eisspeicher kann Wasser kontinuierlich gefroren und wieder aufgetaut werden Dies geschieht durch PVT-Kollektoren sowie Solar-Luft-Absorbern („Energiezäune“), welche sich auf dem Dach des Gebäudes befinden. Denn der Übergang von flüssigem Wasser zu festem Eis kann als Energiequelle für eine Wärmepumpe und umgekehrt als Wärmesenke für bspw. eine Gebäudekühlung genutzt werden.
Für die Wärmepumpe im ITZ Plus ist der Eisspeicher eine ideale Quelle, um für die Dauer des Vereisungsprozesses eine konstante Quellentemperatur bereitstellen zu können, was sich vorteilhaft auf die Effizienz der Wärmepumpe auswirkt.
Die nutzbare Quellenenergie bei der vollständigen (angenommen gleichmäßigen) Vereisung entspricht der Wärmeenergie bei der Abkühlung von Wasser von 80°C auf 1°C. Der Eisspeicher ist mit 2 Temperaturfühlerlanzen und verschiedenen weiteren Sensoren ausgestattet. Hierüber kann das Forscherteam (um Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff) vom Institut für Gebäude- und Energiesysteme der Hochschule Biberach den Prozess der Vereisung und Abtauung genauer überwachen. So lassen sich zum einen bestehende Modelle validieren und zum anderen neue, optimierte Betriebsstrategien für Eisspeicher entwickeln. Weiteres Forschungspotential bieten die Ermittlung des Einflusses des Erdreichs, sowie seine mögliche Nutzung zur Kühlung von Gebäuden im Sommer oder auch die Lastverschiebung von Kaltwassersätzen. Ebenso gibt es Untersuchungen für den Anschluss eines Eisspeicher(felde)s an sogenannte „Kalte Nahwärmenetze“, da diese Variante der Wärmeversorgung für die Erschließung von Neubaugebieten immer attraktiver wird. In jeder Anwendung können zudem der Eisspeicher und die im Labor vorhandenen thermischen Energiespeicher verglichen und so die für jeden Einzelfall effizienteste Speichertechnik untersucht werden.
Kontakt: Stephan Volkmer, volkmer@hochschule-bc.de, Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff, koenigsdorff@hochschule-bc.de
