Eisspeicher-Wärmepumpe: Aufbau, Funktion & Produkte
Eine Eisspeicher-Wärmepumpe nutzt die Energie, die beim Gefrieren von Wasser entsteht. Für die Installation braucht es weder eine Tiefenbohrung noch behördliche Genehmigung. Lassen Sie jetzt kostenlos prüfen, ob das System zu Ihrem Zuhause passt – Enter vergleicht Angebote von über 140 Anbietern.
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Wie lässt sich mitten im Winter kostenlose Umweltenergie zum Heizen nutzen – selbst wenn das Wasser im Speicher zu Eis gefriert? Genau hier setzt die Eisspeicher-Wärmepumpe an. Ihr Geheimnis: Beim Gefrieren von Wasser wird so viel Energie frei wie beim Erhitzen derselben Menge von 0 auf 80 °C. Diese sogenannte Kristallisationsenergie macht sich das System zunutze. Doch für wen lohnt sich eine Eisspeicher-Wärmepumpe, was kostet sie und welche Förderung gibt es? Enter unterstützt Sie bei der gesamten Beratung rund ums Thema Wärmepumpe.
Das Thema kurz und kompakt
Funktionsprinzip: Eine Eisspeicher-Wärmepumpe nutzt die Kristallisationsenergie beim Gefrieren von Wasser als zusätzliche Wärmequelle für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Kosten: Das Gesamtsystem kostet für ein Einfamilienhaus ca. 30.000–50.000 € vor Förderung, die Betriebskosten sind jedoch sehr niedrig.
Keine Genehmigung nötig: Im Gegensatz zu Erdwärmesonden sind keine Tiefenbohrungen und damit keine behördlichen Genehmigungen erforderlich.
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Was ist eine Eisspeicher-Wärmepumpe?
Eine Eisspeicher-Wärmepumpe kombiniert eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer unterirdischen, nicht isolierten Betonzisterne, die mit Wasser gefüllt ist. Im Inneren des Speichers befinden sich zwei spiralförmige Wärmetauscher: Ein Entzugswärmetauscher entzieht dem Wasser Wärmeenergie und leitet sie an die Wärmepumpe weiter. Ein Regenerationswärmetauscher führt dem Speicher Umweltwärme zu, damit sich das System regeneriert.
Das Besondere an dieser Technik: Beim Phasenwechsel von Wasser zu Eis bei 0 °C wird Kristallisationswärme freigesetzt – rund 93 Wh pro Kilogramm. Ein Eisspeicher mit 10 m³ Volumen liefert so etwa 930 kWh, vergleichbar mit der Energie von ca. 100 Litern Heizöl. Dabei nutzt das System vier Energiequellen gleichzeitig:
- Kristallisationsenergie beim Gefrieren des Wassers
- Erdwärme, die durch die fehlende Isolierung ins Erdreich eindringt
- Solare Einstrahlung über Solar-Luftabsorber auf dem Dach
- Umgebungsluft, die ebenfalls von den Absorbern aufgenommen wird
Das Eisspeicher-System besteht aus fünf Hauptkomponenten: der Sole-Wasser-Wärmepumpe, dem Eisspeicher (Betonzisterne), Solar-Luftabsorbern, einem Pufferspeicher und einer intelligenten Steuerungseinheit. Der Kreislauf aus Gefrieren und Auftauen ist beliebig oft wiederholbar – im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen verbraucht sich die Energiequelle nie.
Solar-Eisspeicher-Wärmepumpe: Die Rolle der Solar-Luftabsorber
Die Absorber werden auf dem Dach montiert und sammeln Wärme aus zwei Quellen: Sonnenstrahlung und Umgebungsluft. Anders als verglaste Solarkollektoren funktionieren sie auch bei bedecktem Himmel und niedrigen Temperaturen. Dies macht sie zu einer zuverlässigen Energiequelle über das ganze Jahr. Ohne Solar-Luftabsorber würde der Eisspeicher dauerhaft vereist bleiben.
Die Solar-Luftabsorber erfüllen eine Doppelfunktion: Liefern sie ausreichend hohe Temperaturen, versorgen sie die Wärmepumpe direkt. Bei geringerem Ertrag laden sie stattdessen den Eisspeicher auf und beschleunigen so das Auftauen des Eises. Im Sommer übernehmen sie die Warmwasserbereitung und leiten überschüssige Wärme in den Speicher – das schützt die Absorber vor Überhitzung.
Ein weiterer Vorteil: Die Ausrichtung muss nicht streng nach Süden erfolgen. Sowohl Flach- als auch Schrägdächer sind geeignet. Wird das System zusätzlich mit einer PV-Anlage kombiniert, lässt sich ein nahezu energieautarker Betrieb erreichen.
Dimensionierung der Eisspeicher-Wärmepumpe: Wie groß muss der Speicher sein?
Die richtige Größe des Eisspeichers hängt vom individuellen Wärmebedarf Ihres Gebäudes ab. Faktoren wie Wohnfläche, Dämmstandard und gewünschte Heizleistung spielen eine entscheidende Rolle. Für ein typisches Einfamilienhaus mit bis zu 13 kW Heizleistung reichen in der Regel 10 m³ (ca. 10.000 Liter Wasser). Mehrfamilienhäuser oder Gewerbegebäude benötigen deutlich größere Speicher – bei Großanlagen sind modulare Systeme mit bis zu 1.000 m³ möglich.
Die Zisterne wird zwischen 1 und 4 Meter tief in das Erdreich eingegraben. Planen Sie deshalb ausreichend Platz im Garten ein. Entscheidend für einen effizienten Betrieb ist, dass alle Komponenten – Eisspeicher, Solar-Luftabsorber und Wärmepumpe – exakt aufeinander abgestimmt sind. Eine Eigenplanung ist bei dieser Technik nicht empfehlenswert: Die komplexe Berechnung sollte immer ein erfahrener Fachbetrieb übernehmen.
Eisspeicher-Wärmepumpe: Jahresarbeitszahl und Wirkungsgrad
Wie effizient eine Eisspeicher-Wärmepumpe arbeitet, wird über die Jahresarbeitszahl (JAZ) gemessen. Sie gibt an, wie viel Wärme das System pro eingesetzter Kilowattstunde Strom erzeugt. Da der Eisspeicher als Wärmequelle eine stabilere Temperatur liefert als reine Außenluft, kann eine Eisspeicherheizung gerade im Winter deutlich effizienter arbeiten als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.
JAZ im Vergleich: Eisspeicher- vs. Luft-Wasser-Wärmepumpe
Eisspeicher-Systeme ordnen sich damit zwischen Luft-Wärmepumpen und Erdwärmesonden ein. Ihr zentraler Vorteil gegenüber Luft-Wasser-Wärmepumpen: Die Quellentemperatur im Eisspeicher schwankt weniger stark und fällt im Winter nicht so tief ab wie die Außenluft. Das sorgt für einen gleichmäßigeren und effizienteren Betrieb.
Diese Voraussetzungen verbessern den Wirkungsgrad
- Gute Gebäudedämmung: Je weniger Wärme verloren geht, desto effizienter arbeitet das gesamte System.
- Niedrige Vorlauftemperaturen: Ideal sind Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen.
- Korrekte Dimensionierung: Eisspeicher, Solar-Luftabsorber und Wärmepumpe müssen exakt aufeinander abgestimmt sein.
- Ausreichend große Absorberfläche: Mehr Fläche bedeutet schnellere Regeneration des Speichers.
- PV-Anlage zur Eigenstromversorgung: Reduziert die Stromkosten für den Betrieb der Wärmepumpe erheblich.
Eisspeicher-Wärmepumpe im Altbau: Ist das möglich?
Grundsätzlich ja – allerdings mit einigen Voraussetzungen. Damit eine Eisspeicher-Wärmepumpe im Altbau effizient arbeitet, sollte das Gebäude gut gedämmt sein oder im Zuge der Installation gedämmt werden. Nur so reichen niedrige Vorlauftemperaturen aus, die für den wirtschaftlichen Betrieb entscheidend sind. Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen sind ideal, lassen sich aber auch nachträglich einbauen.
Ein klarer Vorteil gegenüber Erdsonden: Für den Eisspeicher sind keine Tiefenbohrungen nötig. Damit eignet sich das System auch bei begrenztem Grundstück oder in Gebieten mit Bohrverboten als Alternative. Bei Altbauten mit hohem Wärmebedarf und hohen Vorlauftemperaturen sinkt die Effizienz jedoch deutlich – eine individuelle Prüfung durch einen Fachbetrieb ist daher unverzichtbar.
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Eisspeicher-Wärmepumpe: Die Kosten im Überblick
Eine Eisspeicherheizung gehört zu den kostenintensiveren Wärmepumpen-Lösungen. Die Anschaffungskosten liegen deutlich über denen einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und sind vergleichbar mit oder höher als die einer Erdwärmesonde. Die folgende Tabelle zeigt die typischen Kosten der einzelnen Komponenten für ein Einfamilienhaus:
Den höheren Anschaffungskosten stehen jedoch entscheidende Vorteile gegenüber: Die Betriebskosten sind sehr niedrig, da lediglich Strom für die Wärmepumpe anfällt. Das System ist wartungsarm, nutzt keine fossilen Brennstoffe und der Kreislauf aus Gefrieren und Auftauen verbraucht sich nie. Über die gesamte Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren amortisieren sich die Mehrkosten durch die eingesparten Energiekosten.
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Bis zu 70 % Wärmepumpen-Förderung sichern
Gute Nachricht für alle, die eine Eisspeicher-Wärmepumpe planen: Die Sole-Wasser-Wärmepumpe wird über die KfW-Heizungsförderung (BEG) mit bis zu 70 % bezuschusst. Der Eisspeicher selbst ist als sogenannte Umfeldmaßnahme förderfähig, ebenso die Solar-Luftabsorber. Die Förderung setzt sich aus mehreren Bausteinen zusammen:
- Grundförderung: 30 % für den Umstieg auf eine Wärmepumpe
- Klimageschwindigkeitsbonus: 20 % zusätzlich beim Austausch einer alten fossilen Heizung
- Einkommensbonus: 30 % extra bei einem Haushaltseinkommen unter 40.000 € brutto jährlich
- iSFP-Bonus: 5 % zusätzlich bei Vorliegen eines individuellen Sanierungsfahrplans
Insgesamt sind bis zu 70 % Zuschuss möglich, die maximale Fördersumme für den Heizungstausch beträgt bis zu 21.000 €.
Vor- und Nachteile der Eisspeicher-Wärmepumpe
Lohnt sich eine Eisspeicher-Wärmepumpe für Ihr Gebäude? Die folgende Übersicht stellt die wichtigsten Vorteile und Nachteile auf einen Blick gegenüber – so können Sie schnell einschätzen, ob das System zu Ihrer Situation passt.
Fazit: Eine Eisspeicher-Wärmepumpe ist ideal für Neubauten und gut gedämmte Gebäude mit gleichzeitigem Kühlbedarf. Weniger geeignet ist das System bei sehr hohem Wärmebedarf ohne ausreichende Dämmung – hier sinkt die Effizienz deutlich.
Fazit: Die richtige Eisspeicher-Wärmepumpe finden mit Enter
Eisspeicher-Wärmepumpen sind eine innovative Technologie, die vier kostenlose Energiequellen kombiniert und gleichzeitig Heizen und Kühlen ermöglicht. Besonders geeignet ist das System für gut gedämmte Gebäude, in denen keine Erdwärmebohrung möglich ist oder zusätzlicher Kältebedarf besteht. Die höheren Anschaffungskosten werden durch niedrige Betriebskosten und bis zu 70 % KfW-Förderung abgefedert.
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FAQ
Wie viel Platz brauche ich für einen Eisspeicher im Garten?
Für ein Einfamilienhaus wird eine Zisterne mit ca. 10 m³ Volumen benötigt. Die Grube misst etwa 2,5–3 Meter im Durchmesser und ist 1–4 Meter tief. Der Platzbedarf entspricht ungefähr dem einer Doppelgarage.
Kann eine Eisspeicher-Wärmepumpe auch ohne Solar-Luftabsorber betrieben werden?
Theoretisch ja, da Erdwärme den Speicher teilweise regeneriert. Ohne Solar-Luftabsorber fehlt jedoch die wichtigste Wärmequelle für die Regeneration. Die Effizienz sinkt deutlich und der Speicher kann dauerhaft vereisen. Absorber sind daher dringend empfohlen.
Brauche ich eine Genehmigung für die Installation eines Eisspeichers?
Nein. Da keine Tiefenbohrungen erforderlich sind, ist die Installation in der Regel genehmigungsfrei. Es handelt sich um oberflächennahe Erdarbeiten, vergleichbar mit dem Einbau einer Regenwasserzisterne.
Wie lange hält eine Eisspeicher-Wärmepumpe und wie wartungsintensiv ist sie?
Die Betonzisterne hält mehrere Jahrzehnte, die Wärmepumpe typischerweise 15–20 Jahre. Der Wartungsaufwand ist gering: Nur die Wärmepumpe muss regelmäßig gewartet werden. Der Eisspeicher selbst ist praktisch wartungsfrei.
Welche Förderungen gibt es für eine Eisspeicher-Wärmepumpe in Deutschland?
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe wird über die KfW-Heizungsförderung mit bis zu 70 % bezuschusst. Der Eisspeicher ist als Umfeldmaßnahme förderfähig. Über den Enter Förderservice sichern Sie sich die maximale Fördersumme – bis zu 21.000 € Zuschuss.
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