Eiskalte Versorgung

Wenn das Eis im Speicher taut, wird eine beträchtliche Energiemenge frei. (Photo: Viessmann-Eis-Energiespeicher GmbH)
Michael Staub /

In der Schweiz wurden Eisspeicher bisher nur im kleinen Massstab verbaut. Eine Überbauung im Thurgau setzt nun die neue Bestmarke. 15 Wohnungen werden mit einem grossformatigen Eisspeicher geheizt und gekühlt. Und schon bald soll ein viermal so grosser Speicher gebaut werden.

Mit der Nutzung von Eis hat man in der thurgauischen Gemeinde Amriswil Erfahrung. Gegen Ende des 17. Jahrhunderts wurden bei ­Biessenhofen drei künstliche Weiher angelegt. Im Sommer nutzte man das Wasser zur Stromproduktion, im Winter wurde das Eis geschlagen und an Bierbrauereien verkauft. Heute sind die drei Weiher ein Naherholungsgebiet. Das Eis aber kehrt nach Amriswil zurück. 280 Kubikmeter fasst der Eisspeicher im Untergeschoss einer neuen Überbauung in der Amriswiler Ortschaft Schocherswil. Drei Mehrfamilienhäuser mit jeweils fünf Eigentumswohnungen wurden hier in nur 14 Monaten erstellt. Der neue Eisspeicher ist der grösste in der ganzen Schweiz.

Neues Konzept

Bauherr Hanspeter Curiger ist ein überzeugter Anhänger energieeffizienter Gebäude und hat mit seiner Curiger Immobilien AG in den letzten Jahren ein knappes Dutzend Projekte realisiert. Für die Wärmeversorgung kamen nur Wärmepumpen in Frage. Eine Anbindung an Erdsonden war jedoch nicht möglich: Unter Schocherswil liegt eines der wichtigsten Grundwasservorkommen im Thurgau sehr dicht unter der Oberfläche. Bei einer Probebohrung stiess man bereits in fünfeinhalb Metern Tiefe auf das erste Grundwasser. «Luft/Wasser-Wärmepumpen schieden wegen der Schallproblematik aus. Da habe ich mich umgehört und vom Eisspeicher erfahren», sagt Curiger. In Deutschland baut die ehemalige Isocal AG (heute Viessmann Eis-Energiespeicher GmbH) seit über sieben Jahren solche Anlagen. In der Schweiz gibt es derzeit erst eine Handvoll.

Der Schocherswiler Eisspeicher ist eine 14,3 mal 8,3 Meter grosse Betonkammer. Sie ist mit normalem Trinkwasser gefüllt und vollständig vom Erdreich umgeben. Das eingebaute Entzugsregister, ein über zwei Kilometer langes Röhrensystem, entzieht dem Wasser sukzessive die Wärmeenergie und führt sie den drei Wärmepumpen mit jeweils 81 kW Leistung zu. Unterhalb der Nullgradgrenze, beim Phasenübergang von Wasser zu Eis, wird zusätzliche Kristallisationsenergie frei. Auch diese kann zur Wärmegewinnung genutzt werden. Analog zu einem Erdspeicher wird auch der Eisspeicher ganzjährig genutzt. Im Sommer wird die Raumwärme dem Speicher zugeführt, wodurch das Eis taut und schliesslich wieder zu Wasser wird. Im Winter entzieht der Eisspeicher dem Erdreich Wärme, das Wasser gefriert erneut. «Mit 10 000 Litern Wasser kann man beinahe so viel Energie freisetzen wie mit 100 Litern Öl», sagt Curiger.

Umsichtiges Management

Die Überbauung ist Minergie-A zertifiziert. Deshalb wird auch der Strom vor Ort produziert. Zwei der drei Gebäude sind ganzflächig mit PV-Panels ausgerüstet. Die Leistung der Anlage beträgt rund 65 kW (Peak). Die Dachfläche des dritten Hauses ist je zur Hälfte mit PV-Zellen und speziellen Solar-Luft-Absorbern von Viessmann belegt. Diese werden je nach Wetter und Wärmebedarf unterschiedlich genutzt. Priorität hat die Wärmeversorgung der Gebäude. Allfällige Überschüsse werden direkt für die Regeneration des Speichers genutzt. Das Gesamtsystem besteht aus Eisspeicher, Wärmepumpen, Absorbern sowie einem Energiemanagement. Einmal eingestellt, läuft die Anlage autonom. Eine Fernwartung ist derzeit nicht vorgesehen.

Vom Eisspeicher sind die Baubeteiligten überzeugt. «Wir haben zum ersten Mal eine solche Anlage gebaut und freuten uns, dass sie auch in der Praxis so funktioniert, wie es die Theorie vorgibt», sagt Bauleiter Eric Christinger. Bereits während der Bauzeit im Winter 2014/15 habe die Pufferfunktion des Speichers ausgereicht. «Im ersten Betriebsjahr benötigt man 20 Prozent mehr Energie, da der Bau noch nicht trocken ist. Zudem haben die Handwerker Fenster und Türen meist offen gelassen. Trotz andauerndem Durchzug verfügten wir aber über genügend Kapazität», berichtet Christinger. Die Konstruktion des Speicherbehälters habe keine besonderen Probleme gestellt. Statt mit 20 Zentimetern wie auf den Plänen habe man die Wände mit 25 Zentimetern Stärke betoniert: «Das entspricht einer  Schwimmbadwand. Bei diesen Dimensionen ist der Beton wasserdicht und übersteht auch die Phasenwechsel von Wasser zu Eis ohne Probleme.» Einzelne Ventile oder Leitungen werde man in Zukunft eher ausser- als innerhalb des Speichers platzieren, ergänzt Curiger: «Wir hatten versäumt, vor dem Füllen des Speichers einige Ventile zu öffnen. Aber das Wasser war halt schon drin. Deshalb mussten wir einen Taucher engagieren.» 

Der vollständige Artikel ist in der Haustech-Ausgabe 06/2015 erschienen.