Die Architektur des ELBCAMPUS

Solar-Eisspeicher

Eiskalt Heizen: Das System Eisspeicher und Gaswärmepumpe am ELBCAMPUS

Für den Heizbetrieb in den Wintermonaten wird im ELBCAMPUS die Sommerwärme genutzt und umgekehrt. Im Sommer wird das Gebäude mit dem im Winter entstandenen Eis gekühlt. Grundlage für dieses System ist die Kombination aus einem großen thermischen Solar-Eisspeicher und einer Gasabsorptionswärmepumpe.

Der Solar-Eisspeicher

Das in die Erde eingelassene, gut gedämmte Bassin fasst 150 m3 Wasser. Dieses Wasser nimmt im Sommer die überschüssige Wärme aus dem ELBCAMPUS über Wärmetauscher im Inneren des Speichers auf. Die Sommerwärme wird dem ELBCAMPUS also entzogen, das Gebäude wird auf angenehme Raumtemperatur gekühlt. Im Winter wird die im Speicher vorhandene Wärme zum Heizen genutzt. Dabei wird dem Wasser so viel Wärme entzogen, dass sich Eis bildet.

In dem Wechsel von flüssigem Wasser zu Eis steckt die notwendige Energie, die sogenannte Erstarrungsenthalpie. Es kann also eine große Wärmemenge in einem kleinen Volumen gespeichert werden. Das im Winter durch den Wärmeentzug entstandene Eis kühlt im Sommer das Gebäude ohne nennenswerten fossilen Energieaufwand.

Gasabsorptionswärmepumpe

Damit man dem Speicher so viel Wärme entziehen kann, dass tatsächlich Eis entsteht und mit dieser Wärme auch noch geheizt werden kann, nutzt man eine Wärmepumpe. Sie bringt eine Kilowattstunde Wärme, die aus dem Speicher (0° C!) kommt, auf eine höhere Temperatur, mit der man dann heizen kann. Dazu braucht man zusätzliche Energie, in diesem Fall Erdgas. Insgesamt kann man so 30-40 % mehr Wärme zum Heizen erzeugen, als wenn man Erdgas in einem Brennwertkessel direkt verbrennen würde.

Zukunftsfähige Anlagentechnik

Das innovative System Eisspeicher und Gaswärmepumpe wurde durch E.ON Hanse (seit 01.10.2014: HanseWerk AG) und die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt Hamburg unterstützt. Mit dieser Technologie lässt sich der emmissionsärmste fossile Energieträger Erdgas besonders effizient zur Wärme- und Kälteerzeugung einsetzen. 

Die saisonale Langzeitspeicherung der Energie bietet eine klimaschonende Alternative zur konventionellen Gebäudebeheizung und Kühlung. Als Demonstrationsprojekt im laufenden Betrieb versorgt das System den ELBCAMPUS allerdings nur zu einem kleinen Teil mit Kälte und Wärme, andere ebenfalls sehr effiziente Anlagen wie das Blockheizkraftwerk und die Absorptionskältemaschine sind die Hauptversorger.