Eisspeicher: Funktion, Kosten und Kombination mit Wärmepumpe
- Was ist ein Eisspeicher und aus welchen Komponenten besteht er?
- Eisspeicher Funktion: So wird aus Eis Heizwärme
- Wie effizient ist eine Wärmepumpe mit Eisspeicher?
- Vor- und Nachteile von Eisspeicher-Heizungen
- Eisspeicher Heizung: Kosten und Fördermöglichkeiten
- Warum wird der Eisspeicher mit einer Wärmepumpe kombiniert?
- Betriebskosten senken: Eisspeicher-Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom betreiben
- Fazit: Lohnt sich ein Eisspeicher?
- FAQ
Wer eine Wärmepumpe ohne Erdbohrung oder große Außeneinheit betreiben will, stößt früher oder später auf den Eisspeicher. Eine unterirdische Zisterne, die ausgerechnet beim Gefrieren von Wasser Wärme liefert. Das klingt zunächst widersprüchlich. Anders als klassische Erdwärme- oder Luft-Wärmepumpen nutzt dieses System die Kristallisationswärme, die beim Phasenwechsel von Wasser zu Eis freigesetzt wird. Kombiniert wird das Ganze mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Der Kompressor dieser Wärmepumpe läuft dabei ganzjährig und zieht entsprechend kontinuierlich Strom. Wer diesen Verbrauch zusätzlich mit eigenem Solarstrom absichern will, kann dafür auf ein Balkonkraftwerk mit Speicher setzen.
Was ist ein Eisspeicher und aus welchen Komponenten besteht er?
Im Kern ist ein Eisspeicher ein unterirdischer Wassertank, meist mehrere Kubikmeter groß. Er ist mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe verbunden. Zwei weitere Bauteile machen das System erst funktionsfähig, dazu gleich mehr.
Wassertank, Wärmetauscher und Wärmepumpe im Zusammenspiel
Ein Wärmetauscher im Tank gibt die gewonnene Wärme an die Wärmepumpe weiter. Die Wärmepumpe hebt die Temperatur anschließend auf ein nutzbares Niveau für Heizung oder Warmwasser an. In der Fachliteratur taucht das System auch unter anderen Namen auf, etwa als Latentspeicher oder Eis-Wasser-Wärmespeicher. Gemeint ist stets dasselbe Prinzip.
Die Regenerationseinheit: Solarthermie, PV oder Abluftwärme
Eine Regenerationseinheit taut den gefrorenen Speicher regelmäßig wieder auf. Meist übernimmt das Solarthermie, ein PV-Heizstab oder Abluftwärme aus dem Gebäude. Ohne diese Komponente würde der Tank irgendwann komplett durchfrieren und keine weitere Wärme mehr liefern. Erst die Regeneration schließt den Kreislauf und hält das System dauerhaft betriebsfähig.
Eisspeicher Funktion: So wird aus Eis Heizwärme
Die Eisspeicher Funktion basiert auf einem physikalischen Effekt, den die meisten aus dem Physikunterricht kennen, aber selten mit Heiztechnik verbinden.
Der Kreislauf von Gefrieren bis Regeneration
Wird Wasser zu Eis, setzt es Kristallisationswärme frei. Genau diese Energie entzieht die Wärmepumpe dem Tank. Der Ablauf läuft in festen Etappen: Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser Wärme, das Wasser gefriert dabei allmählich, die freiwerdende Energie fließt ins Heizsystem, und die Regenerationseinheit taut den Speicher anschließend wieder auf. Danach beginnt der Zyklus von vorn.
Warum das System auch im Winter zuverlässig arbeitet
Die Quelltemperatur im Tank bleibt über weite Strecken stabil, unabhängig von der Außenluft. Ein Effizienzeinbruch bei Frost, wie ihn Luft-Wärmepumpen kennen, bleibt deshalb aus. Ähnlich funktioniert das Prinzip bei einer klassischen Erdwärmepumpe. Der Unterschied: Für den Eisspeicher ist keine Bohrung nötig.
Wie effizient ist eine Wärmepumpe mit Eisspeicher?
Bei der Frage, wie effizient eine Wärmepumpe mit Eisspeicher tatsächlich arbeitet, lohnt sich ein Blick auf zwei Werte: den COP und das Kühlpotenzial im Sommer.
COP-Wert im Vergleich zur Luft-Wärmepumpe
Eisspeicher-Systeme erreichen häufig einen COP-Wert zwischen 3,5 und 4,5, ähnlich wie Erdwärmepumpen. Luft-Wärmepumpen fallen bei Frost dagegen oft auf einen Wert um 2 bis 2,5 zurück, weil die kalte Außenluft als Wärmequelle schlechter wird. Gerade an besonders kalten Tagen zeigt sich dieser Unterschied am deutlichsten, dann sinkt bei Luft-Wärmepumpen die Effizienz, während der Eisspeicher konstant bleibt. Besonders effizient arbeitet ein Eisspeicher bei niedrigen Vorlauftemperaturen, etwa in Kombination mit einer Fußbodenheizung.
Passive Kühlung im Sommer als Zusatznutzen
Derselbe Kreislauf lässt sich im Sommer umkehren und zur Gebäudekühlung nutzen, ganz ohne zusätzliches Klimagerät. Diese Doppelnutzung verbessert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage über das Jahr gerechnet spürbar.
Vor- und Nachteile von Eisspeicher-Heizungen
Ein Eisspeicher kommt ohne Erdbohrung aus und lässt sich ganzjährig nutzen, im Winter zum Heizen, im Sommer zur Kühlung. Fossile Brennstoffe braucht das System dabei nicht. Auch bei strengem Frost bleibt die Leistung stabil, ein Vorteil, den viele erst beim Vergleich mit einer Luft-Wärmepumpe richtig zu schätzen wissen.
Dem stehen einige Nachteile gegenüber. Der Platzbedarf im Garten ist erheblich, schließlich handelt es sich um eine unterirdische Zisterne mit mehreren Kubikmetern Volumen. Die Anfangsinvestition liegt deutlich höher als bei einer reinen Luft-Wärmepumpe. Läuft die Regeneration über Solarthermie, macht sie das System zusätzlich wetterabhängig, an mehreren bewölkten Wochen hintereinander sinkt die Regenerationsleistung entsprechend. In dicht bebauten Grundstücken lässt sich ein Eisspeicher deshalb selten realisieren, für Neubauten mit ausreichend Fläche ist er dagegen eine ernsthafte Option.
Eisspeicher Heizung: Kosten und Fördermöglichkeiten
Bei einer Eisspeicher Heizung setzen sich die Kosten aus zwei großen Blöcken zusammen.
Anschaffung und Erdarbeiten
Die Anschaffung inklusive Wärmepumpe liegt deutlich über der einer reinen Luft-Wärmepumpe. Hinzu kommen die Erdarbeiten für die Zisterne, standortabhängig oft der größte einzelne Kostentreiber neben der Wärmepumpe selbst. Bodenbeschaffenheit, Grundwasserstand und die Zugänglichkeit des Grundstücks für schweres Gerät beeinflussen diesen Posten spürbar. Ein Angebot vor Ort gibt hier verlässlichere Werte als jede Pauschalschätzung.
BAFA- und KfW-Förderung im Überblick
Für Wärmepumpenheizungen, die mit einem Eisspeicher kombiniert werden, gibt es BAFA-Zuschüsse. Zusätzlich sind KfW-Förderkredite möglich, teils ergänzt durch regionale Programme.
Hinweis: Förderbedingungen ändern sich immer wieder. Aktuelle Informationen dazu gibt es direkt bei BAFA und KfW.
Warum wird der Eisspeicher mit einer Wärmepumpe kombiniert?
Eine Wärmepumpe braucht eine stabile, ausreichend temperierte Quelle. Genau das liefert der Eisspeicher, auch bei Frost draußen. Läuft die Regeneration über Solarthermie oder Photovoltaik, schließt sich der Kreis zur erneuerbaren Energie fast vollständig. Fossile Energieträger kommen dabei kaum noch zum Einsatz. Die thermische Seite ist damit gelöst. Offen bleibt, woher der Strom für den Kompressor selbst kommt, der schließlich das ganze Jahr über läuft.
Betriebskosten senken: Eisspeicher-Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom betreiben
Die Regenerationseinheit eines Eisspeichers taut den Tank meist über Solarthermie oder einen PV-Heizstab wieder auf. Das deckt die thermische Seite ab. Der Kompressor der Wärmepumpe läuft aber ganzjährig, auch an trüben Wintertagen, wenn die Solarthermie kaum etwas beisteuert.
Genau hier liegt der Unterschied zu vielen anderen Haushaltsgeräten. Es geht nicht um kurze tägliche Lastspitzen, sondern um einen Verbraucher, der über Monate hinweg kontinuierlich Strom zieht, unabhängig vom Wetter. Bei EcoFlow gibt es dafür zwei passende Lösungen.
Passende Lösung: STREAM 5000 oder AC 5000
Wer neu in die Eigenversorgung einsteigt, ist mit dem STREAM 5000 gut bedient. Die Erweiterbarkeit auf bis zu 90 kWh kommt hier tatsächlich zum Tragen, denn ein ganzjährig laufender Kompressor hat einen anderen Kapazitätsbedarf als ein einzelnes Haushaltsgerät, das nur kurz läuft. Die Grundkapazität liegt bei 5,024 kWh.
Wer bereits eine PV-Anlage zur Regeneration des Eisspeichers nutzt, findet im STREAM AC 5000 die passende Ergänzung. Er sichert den Kompressorstrom zusätzlich ab, ohne dass das bestehende System neu aufgebaut werden muss. Er bietet dieselbe Kapazität von 5,024 kWh sowie eine AC-Ausgangsleistung von 800 bis 3.000 Watt netzgekoppelt.
Fazit: Lohnt sich ein Eisspeicher?
Ein Eisspeicher verlangt eine hohe Anfangsinvestition und einiges an Grundstücksfläche. Dafür liefert er eine über das ganze Jahr stabile Effizienz, ohne Erdbohrung und mit Kühlfunktion im Sommer als Zugabe. Besonders für Neubauten mit ausreichend Fläche ist das System interessant, für kleine Grundstücke in dichter Bebauung eher weniger. Wer den Kompressorstrom zusätzlich über eine eigene Batterie absichert, macht das gesamte System noch unabhängiger vom Netz.
FAQ
Was ist ein Eisspeicher und wie funktioniert er?
Ein Eisspeicher ist ein unterirdischer Wassertank, der über eine Sole-Wasser-Wärmepumpe Wärme liefert. Beim Gefrieren des Wassers wird Kristallisationswärme frei, die Wärmepumpe entzieht dem Tank genau diese Energie und nutzt sie zum Heizen.
Was kostet ein Eisspeicher mit Wärmepumpe?
Die Anschaffung inklusive Wärmepumpe liegt deutlich über der einer reinen Luft-Wärmepumpe. Hinzu kommen standortabhängige Erdarbeiten für die Zisterne, oft der größte einzelne Kostenblock neben der Wärmepumpe selbst. Die Betriebskosten lassen sich durch Batteriespeicher von EcoFlow senken.
Gibt es eine Förderung für Eisspeicher-Heizungen?
Ja, über BAFA-Zuschüsse für die Wärmepumpe sowie zusätzliche KfW-Förderkredite, teils ergänzt durch regionale Programme. Da sich Förderbedingungen laufend ändern, lohnt sich vor der Antragstellung ein Blick auf die aktuellen Angaben bei BAFA und KfW.
Für welche Gebäude eignet sich ein Eisspeicher?
Am besten für Neubauten mit ausreichend Grundstücksfläche, da die unterirdische Zisterne mehrere Kubikmeter Platz braucht. In dicht bebauten Grundstücken oder bei sehr begrenzter Fläche lässt sich das System selten sinnvoll umsetzen. Auch bei größeren Sanierungsvorhaben mit ohnehin offener Gartenfläche kann sich ein Nachrüsten lohnen.
Kann ein Eisspeicher auch zum Kühlen genutzt werden?
Ja. Derselbe Kreislauf lässt sich im Sommer umkehren und zur passiven Gebäudekühlung nutzen, ganz ohne zusätzliches Klimagerät. Das verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlage übers Jahr gerechnet.
Wie unterscheidet sich ein Eisspeicher von einer Erdwärmepumpe?
Beide nutzen eine stabile, von der Außenluft unabhängige Quelltemperatur. Eine Erdwärmepumpe braucht dafür eine Bohrung, ein Eisspeicher kommt stattdessen mit einer unterirdischen Zisterne aus.