PV- PVT betriebene Sole-Wärmepumpen mit Eisspeicher in der Bebauungsplanung am Beispiel einer Planung in Olsberg

Die optimale Lösung sind Sole-Wärmepumpen mit Eisspeicher. Mit Eis heizen? Nein, sondern beim Heizen Eis erzeugen. Das klingt nicht weniger verrückt. Aber eines nach dem anderen. Was irrwitzig klingt, ist Hightech!

Warum interessiert sich ein Umwelt und Naturschutzverein für Gebäudeheizungen?
Deutschland will raus aus Kern-, Kohle- und Gaskraftwerken. Das Erdgas, also die häusliche Gasheizung, wollten wir schon vor Putin’s Krieg über die steigende CO2-Abgabe kontinuierlich verteuern. Jetzt wollen wir so schnell wie möglich auch raus aus dem Erdgas, denken gleichzeitig über Fracking nach und LNGas, das „möglichst“ mit Schweröl getriebenen Gastankern angelandet wird. Also doch nicht raus?

Des heutigen Bauherrn Liebling ist die Luftwärmepumpe. Die ist, wie jede Wärmepumpe, technisch gesehen ein auf „links gedrehter“ großer Kühlschrank. Und der braucht Strom! Wie viel? Bei mir liefe das auf Basis einer Luftwärmepumpe auf eine Verdopplung der jährlichen Kilowattstunden hinaus.
Die Windmüller argumentieren gerne mit Nennleistung in kW * 365 * 24 dividiert durch 3.500. Das ergebe die Anzahl der durch ein Windrad versorgten Haushalte, also 11.263. Gut, die Rechnung ist Schwindel, denn wenn die Vollaststunden statt bei 8.760 nur bei standortabhängigen realistischen 2.000 liegen, dann kommen wir nur auf 2.572 Flatterstrom beziehende Haushalte. D.h., wenn wir 2.500 Haushalte auf Luftwärmepumpen umstellen, erfordert das rechnerisch ein zusätzliches Windrad mit einer Nennleistung von 4,5 MW. Zusätzlich zu den Windrädern, die „wir“ die Umstellung des bisherigen Stromsektors benötigen.
Wenn es natur- und umweltverträglichere Lösungen als Windräder, Kern-, Kohle- oder Gaskraftwerke gibt, dann sollte man deren Ausbau forcieren. State of the Art ist eine mit PV- oder noch besser PVT-Paneele betriebene Sole-Wärmepumpe möglichst in Kombination mit einem integrierten Eisspeicher. Der Teufel weiß, wer auf die Idee. gekommen ist, den Wärmespeicher Eisspeicher zu nennen.

Bei einer Wärmepumpe geht es darum der Umwelt Wärme zu entziehen, auf ein Medium zu übertragen und dieses zu verdichten. Bei der Verdichtung entsteht Wärme. Kennt jeder, der mit einer Fahrrad-Standpumpe die letzten PSI in den Reifen drückt. Diese Wärme wird mit dem Sekundärkreislauf, also dem häuslichen Heiz- und Warmwassersystem getauscht. Für die „Klugscheißer“: Das ist eine sehr stark vereinfachte Darstellung. Auch wir haben schon von nötigen Kompressoren, Triple-Points, Kondensatoren … etc. gehört. Hier soll nur das Prinzip dargestellt werden. Bei der Effizienz einer Wärmepumpe geht es darum die Differenz zwischen der Quell-  bzw. Umwelt- und der Zieltemperatur möglichst gering zu halten. Je geringer die Differenz, umso geringer sind die erforderliche Kompressorleistung und ihr Strombedarf. Beim Ein- oder Zweifamilienhaus werden je nach Größe für die Erdsonden i.d.R. zwei Bohrlöcher auf 99 m abgeteuft oder möglichst auf einer Tiefe von 10 m Rohrleitung spiralförmig im Boden verlegt. Aber der Goldstandard sind die Erdsonden.  Je Bohrloch muss man ca. 8.000 € kalkulieren. Mit jedem weiteren Meter steigen der Wärmeertrag und leider auch die Kosten. Also nichts für Häuslebauer? Der eine oder andere Häuslebauer wird sich dann doch für eine Luftwärmepumpe entscheiden, entweder weil er die 16.000 € Zusatzkosten plus Kosten des Eisspeichers scheut oder unberücksichtigt läßt, dass die Bohrlöcher ein Investment für immer sind, das sich je nach Stromtarif erst nach 12 bis 14 Jahren amortisiert.
Wir müssen für ein Goldstandard-System noch ein „kleines“ Problem lösen. Im Sommer scheint die Sonne je Tag länger und intensiver als im Winter. D.h. im Sommer haben wir eine gute PV-Stromernte. Aber im Sommer heizen wir nicht und so können wir diesen Strom für unsere Heizung nicht nutzen.
Können wir doch! Denn diesen Strom speisen wir ins häusliche Netz ein, puffern einen Teil in einem Akku und verwenden den Rest, um das Wasser in unserem Eisspeicher zu erwärmen. Erinnern wir uns: Der Unterschied von Quell- und Zieltemperatur soll möglichst gering sein. Also entnehmen wir in den Wintermonaten die gespeicherte Wärme. Die Temperatur am Wärmetauscher im Speicher sinkt und sinkt 60°, 59°, 58° … und am Ende bei 2°, 1°, 0°C friert uns der Speicher kontrolliert ein. Ähnlich wie eine Luftwärmepumpe auch bei -5° Außentemperatur noch Wärme liefert, liefert der Speicher auch bei -3, -4, -5°C …. Denn -5°C sind immer noch 267,15°K.
Eine Alternative zur besonders tiefen Teufe jenseits der 99 m ist ein Bohrlochfeld mit vielen 99-Meter-Löchern. Beides rechnet sich für Quartierlösungen, also Neubaugebiete.

Aber wer soll das bezahlen? Schließlich kosten die Bohrlöcher und der Eisspeicher Geld. Je tiefer oder je größer die Anzahl bzw. je größer der Eisspeicher, umso mehr. Die Stadtwerke, bei uns die HSE könnten die Bohrlöcher erstellen, den Eisspeicher betreiben und ähnlich einem Leasingvertrag den Anschluß an die Grundstückseigentümer überlassen.

Entsprechend haben wir für das Planungsgebiet Antfeld vorgeschlagen, eine Sole-Wärmepumpe als Heizung vorzuschreiben und möglichst als Quartierlösung, d.h. für das ganze Baugebiet. Mittels Baulasten wäre das möglich. Wir haben versucht, das ergänzend zu unserer Eingabe dem Bürgermeister zu erläutern. Es hat uns besonders gefreut, das nach unserer Eingabe in einem NDR-Podcast ein Wärmepumpenprojekt als Quartierlösung vorgestellt wurde. Auch darauf haben wir unseren Bürgermeister hingewiesen. Seine Reaktion: Er bitte um Verständnis, dass er solche Infos nicht benötige. Wir hoffen natürlich, dass er solche Infos deshalb nicht benötigt, weil er viel tiefer als wir in den Details steckt. Warten wir es ab. Aber es gibt auch weniger gute Nachrichten für Bestandshausbesitzer. Hier wird alles komplizierter und optimale Quartierlösungen scheiden ganz aus. Deshalb sollte die Weichenstellung bei neuen B-Planungen erfolgen. 

Für die, die Wissenschaftliches zum Eisspeicher lesen wollen, verweisen wir auf einen Aufsatz in Spektrum der Wissenschaft.  

Und das schönste zuletzt: Ein Anbieter kommt aus der Sauerländer Wirtschaft. Am Ende können wir uns dann einen Seitenhieb nicht verkneifen. Das vorgestellte Projekt schafft anders als Minijob-Autohöfe qualifizierte Vollzeitjobs … im Sauerland! Aber wahrscheinlich gilt: Das haben wir immer so gemacht, da könnt‘ ja jeder kommen.