Technik
Heizen mit Eis: Wie ein Eisspeicher Gebäude effizient mit Wärme versorgt
Arian Elezkurtaj
Stand:
05.03.2026
Der Begriff „Eisspeicher“ klingt zunächst ungewöhnlich. Tatsächlich basiert diese Technik jedoch auf einem einfachen physikalischen Prinzip: Beim Gefrieren von Wasser wird Wärme frei. Diese Energie kann von einer Wärmepumpe genutzt werden, um Gebäude zu heizen. Ein Eisspeicher ist daher eine besondere Wärmequelle für Wärmepumpen.
Zusammenfassung
Ein Eisspeicher ist ein unterirdischer Wasserspeicher, der als Wärmequelle für eine Wärmepumpe dient.
Beim Gefrieren von Wasser wird sogenannte Kristallisationswärme frei, die zum Heizen genutzt werden kann.
Häufig wird ein Eisspeicher mit Solar-Luft-Absorbern kombiniert, um den Speicher wieder zu erwärmen.
Das System kann im Sommer auch zur Gebäudekühlung genutzt werden.
Eisspeicher benötigen relativ viel Platz und werden daher meist in Neubauten eingesetzt.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein Eisspeicher?
Ein Eisspeicher ist ein großer, meist unterirdischer Behälter aus Beton oder Kunststoff, der mit Wasser gefüllt ist. Dieser Speicher dient als Energiequelle für eine Wärmepumpe.
Im Inneren des Speichers befinden sich Rohrleitungen, durch die eine Soleflüssigkeit (ein Wasser-Frostschutz-Gemisch) zirkuliert. Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser im Speicher Wärme und nutzt diese Energie zum Heizen.
Sinkt die Temperatur des Wassers im Speicher, beginnt es zu gefrieren. Genau in diesem Moment wird zusätzliche Energie frei. Diese sogenannte Kristallisationswärme kann ebenfalls von der Wärmepumpe genutzt werden.
Der Speicher funktioniert daher nicht nur als Wärmespeicher, sondern auch als Energiequelle beim Gefrieren des Wassers.
Wie funktioniert ein Eisspeicher?
Das Funktionsprinzip eines Eisspeichers basiert auf einem einfachen physikalischen Effekt. Beim Übergang von Wasser zu Eis wird Energie freigesetzt.
Der Ablauf lässt sich vereinfacht so beschreiben:
Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser im Speicher Wärme.
Das Wasser kühlt langsam ab.
Sobald die Temperatur 0 °C erreicht, beginnt das Wasser zu gefrieren.
Beim Gefrieren wird zusätzliche Energie frei.
Diese Energie wird anschließend von der Wärmepumpe genutzt, um Heizwärme für das Gebäude bereitzustellen.
Ein Eisspeicher kann dadurch über längere Zeit Wärme liefern, auch wenn das Wasser im Speicher bereits teilweise gefroren ist.
Aufbau eines Eisspeichers
Ein Eisspeicher-System besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um Umweltenergie zum Heizen nutzbar zu machen. Neben dem eigentlichen Speicher gehören dazu Wärmetauscherleitungen und eine Wärmepumpe.
Unterirdischer Speicher
Der zentrale Bestandteil ist der Eisspeicher selbst. Dabei handelt es sich um eine große unterirdische Zisterne aus Beton oder Kunststoff, die mit Wasser gefüllt ist. Der Speicher wird im Garten oder unter dem Grundstück installiert.
Für ein typisches Einfamilienhaus liegt das Volumen häufig zwischen 8 und 15 Kubikmetern Wasser, also etwa 8.000 bis 15.000 Litern. Die Wärmepumpe entzieht diesem Wasser Wärme. Sinkt die Temperatur auf etwa 0 °C, beginnt das Wasser zu gefrieren. Dabei wird zusätzliche Energie frei, die ebenfalls genutzt werden kann.
Wärmetauscher
Im Inneren des Speichers befindet sich ein Rohrsystem. Durch diese Leitungen zirkuliert eine sogenannte Soleflüssigkeit, also ein Wasser-Frostschutz-Gemisch.
Diese Flüssigkeit nimmt Wärme aus dem Wasser im Speicher auf und transportiert sie zur Wärmepumpe.
Wärmepumpe
Die Wärmepumpe hebt die aufgenommene Energie auf ein höheres Temperaturniveau. Diese Wärme wird anschließend im Gebäude genutzt, zum Beispiel für die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung.
Ein Eisspeicher wird meist mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe betrieben, da die Energie über ein Sole-Leitungssystem aus dem Speicher zur Wärmepumpe transportiert wird.
Regeneration des Eisspeichers
Damit der Eisspeicher dauerhaft genutzt werden kann, muss er regelmäßig wieder Energie aufnehmen. Dieser Vorgang wird als Regeneration bezeichnet.
Der Speicher kann auf verschiedene Weise wieder erwärmt werden:
Wärme aus der Umgebungsluft
Wärme aus dem Erdreich
Solar-Luft-Absorber auf dem Dach oder im Garten
Durch diese Energiequellen taut das Eis im Speicher langsam wieder auf. Danach kann der Zyklus erneut beginnen.
Vorteile und Nachteile eines Eisspeichers
Ein Eisspeicher hat sowohl technische Vorteile als auch einige Einschränkungen. Die folgende Übersicht zeigt die wichtigsten Vor- und Nachteile im direkten Vergleich.
Vorteile | Nachteile |
Nutzung erneuerbarer Energie | Hoher Platzbedarf |
Heizen und Kühlen mit einem System | Höhere Investitionskosten |
Relativ konstante Wärmequelle | Aufwendige Planung |
Kosten eines Eisspeichers
Die Kosten eines Eisspeicher-Systems hängen stark von der Größe des Gebäudes und der Auslegung der Anlage ab. Neben dem eigentlichen Eisspeicher wird in der Regel eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eingesetzt.
Typische Kostenbereiche sind:
Kostenbereich | Kosten |
Eisspeicher | ca. 8.000 – 15.000 € |
Wärmepumpe (vergleichbar mit Erdwärmepumpe) | ca. 18.000 € |
Erdarbeiten und Installation | ca. 5.000 – 10.000 € |
Insgesamt können die Investitionskosten eines Eisspeicher-Systems daher häufig zwischen 30.000 und 43.000 € liegen.
Förderprogramme können diese Kosten teilweise reduzieren. Je nach Förderhöhe kann sich der Eigenanteil deutlich verringern.
Für welche Gebäude eignet sich ein Eisspeicher?
Ein Eisspeicher eignet sich besonders für Gebäude mit ausreichend Grundstücksfläche.
Typische Einsatzbereiche sind:
Neubauten
größere Einfamilienhäuser
Mehrfamilienhäuser
Gewerbegebäude
In kleinen Bestandsgebäuden oder auf Grundstücken mit wenig Platz ist der Einsatz häufig schwieriger.
Eisspeicher im Vergleich zu anderen Wärmequellen für Wärmepumpen
Eine Wärmepumpe benötigt immer eine Wärmequelle, aus der sie Energie gewinnt. Typische Wärmequellen sind zum Beispiel Außenluft, Erdreich, Grundwasser oder ein Eisspeicher.
Der Eisspeicher ist dabei eine besondere Form der Wärmequelle. Statt Energie direkt aus Luft oder Erdreich zu entnehmen, nutzt die Wärmepumpe die Energie aus einem unterirdischen Wasserspeicher. Zusätzlich wird die Wärme genutzt, die beim Gefrieren des Wassers entsteht.
Andere Wärmequellen arbeiten nach einem ähnlichen Grundprinzip: Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung Energie und hebt diese anschließend auf ein nutzbares Temperaturniveau für Heizung und Warmwasser.
Der Unterschied liegt vor allem darin, wie die Wärmequelle erschlossen wird und wie stabil ihre Temperatur ist.
Wärmequelle | Prinzip | Installationsaufwand | Platzbedarf |
Außenluft | Energie aus der Umgebungsluft | gering | gering |
Erdreich (Erdsonde) | Energie aus tieferen Erdschichten | Tiefenbohrung erforderlich | gering |
Erdreich (Flächenkollektor) | Energie aus oberflächennahen Erdschichten | großflächige Verlegung | hoch |
Grundwasser | Energie aus Grundwasser | Brunnenbohrung notwendig | gering |
Eisspeicher | Energie aus Wasser und Kristallisationswärme | Einbau eines unterirdischen Speichers | mittel |
Ein Vorteil des Eisspeichers ist, dass keine tiefen Bohrungen notwendig sind. Gleichzeitig ist die Wärmequelle stabiler als bei Luft-Wärmepumpen, da der Speicher über das Jahr hinweg regeneriert wird.
In der Praxis wird ein Eisspeicher häufig dort eingesetzt, wo Bohrungen für Erdsonden nicht möglich oder nicht erlaubt sind, aber eine relativ konstante Wärmequelle gewünscht ist.
Fazit
Ein Eisspeicher ist eine interessante Möglichkeit, Umweltenergie für eine Wärmepumpe zu nutzen. Das System nutzt die Wärme, die beim Gefrieren von Wasser entsteht, und kann Gebäude effizient mit Heizenergie versorgen.
Besonders geeignet ist diese Technik für Neubauten oder größere Gebäude mit ausreichend Grundstücksfläche. Der höhere Installationsaufwand und die zusätzlichen Kosten für den Speicher sollten jedoch bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden.
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