Isocal Energie zum Heizen und Kühlen Sonne, Erde, Luft und Wärmepumpe Eisspeicher als Primärquellenpuffer

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1 Isocal Energie zum Heizen und Kühlen Sonne, Erde, Luft und Wärmepumpe Eisspeicher als Primärquellenpuffer isocal HeizKühlsysteme GmbH Rheinlandstraße Ludwigsburg Heiko Lüdemann Dipl.-Ing. (FH) Geschäftsführender Gesellschafter

2 Isocal HeizKühlsysteme GmbH 2006 Beginn der innovativen und konstruktiven Entwicklung des SolarEis-Speichers in Verbindung mit einer gasbetriebenen Wärmepumpe 2007 Entwicklung eines geräuschlosen Dachabsorbers als multifunktionale Wärmequelle und Wärmesenke; Patent auf das System der Wärmetauscheranordnung beim SolarEis-Speicher 2008 Fertigstellung aller Komponenten Namensschutz für "isocal" und "SolarEis 2009 Entwicklung der Steuerungstechnik; Aufnahme Projektgeschäft SEi; Definition und Entwicklung Standardprodukt SE Serienreife SE 12 Kooperation Viessmann/KWT 2011 Lieferprogramm SE 12 6, 8, 10 bis 20kW; Serienreife SolarLuft-Kollektor; Ausbau Projektgeschäft 2012 Refenzprojekte: EBV Hamburg Tilemannhöhe, Evonik Köln-Porz, Ecolab Langenfeld; Viessmann wird Hauptgesellschafter 2013 Umbau der Vertriebsstruktur Firmensitzverlegung nach Ludwigsburg

3 Isocal Energie zum Heizen und Kühlen Wie kann man die Wärme des Sommers für den nächsten Winter nutzen - und umgekehrt? Wie kann man die Wärme des Tages für die nächste Nacht nutzen - und umgekehrt? Wie kann man die Wärme und Kälte einer Wärmepumpe gleichermaßen nutzen? Indem man Wärme und Kälte speichert! 3

4 Isocal Energie zum Heizen und Kühlen Während andere Speicherkonzepte Wärme auf hohem Temperaturniveau speichern, geht SolarEis einen anderen Weg: SolarEis speichert Wärme verlustfrei auf niedrigem Temperaturniveau. In einem unterirdisch eingebrachten Speicher. Sicher, wirtschaftlich und erneuerbar. 4

5 Fünf regenerative Energiequellen im optimalen Zusammenspiel 5

6 Komponenten des SolarEis-Systems 6

7 SolarLuft-Kollektor SolarLuft-Kollektor Er nimmt die Wärme der Sonne und der erwärmten Umgebungsluft auf - auch bei Bewölkung oder diffuser Strahlung. Sein Energieertrag ist somit höher als der klassischer Solaranlagen. Überschüsse im Sommer werden im SolarEis-Speicher eingelagert. 7

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9 Optimale Nutzung von Solarer Energie und Umgebungswärme Während der SolarLuft-Kollektor in der Horizontalen die Solare Energie aufnimmt, bietet der Kollektor in der Vertikalen eine große Fläche zur Aufnahme der in der Umgebungsluft enthaltenen Energie auch dann, wenn die Sonne nicht scheint. 9

10 Laufzeiten des SolarLuft-Kollektors

11 SolarLuft-Kollektor SolarEis-Speicher unterhalb Frostgrenze (ca. 1 m) SolarEis-Speicher In der warmen Jahreszeit werden hier überschüssige Sonnenenergie und Wärme aus der Umgebungsluft auf niedrigem Temperaturniveau gespeichert. Die umgebende Erdwärme ermöglicht die Speicherung über längere Zeit und ohne Isolierung. Mit Beginn der kalten Jahreszeit wird die Wärme dem Speicher entzogen und über die Wärmepumpe dem Warmwasserspeicher und dem Heizsystem zugeführt. Beim kontrollierten Phasenübergang von Wasser zu Eis werden große Mengen an Kristallisationsenergie freigesetzt. Das Eis steht nun zur kostenlosen Kühlung zur Verfügung. 11

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13 SolarLuft-Kollektor SolarEis-Speicher unterhalb Frostgrenze (ca. 1 m) Sole/Wasser-Wärmepumpe elektronisches Expansionsventil soleseitig bis -10 C Vorlauftemperatur Wärmepumpe Sie entzieht dem unterirdischen SolarEis-Speicher Wärme und führt sie dem Warmwasserspeicher und dem Heizsystem zu. Gleichzeitig versorgt sie die Räume mit Wärme. 13

14 SolarLuft-Kollektor Steuerung Wärmequellenmanagement SolarEis-Speicher unterhalb Frostgrenze (ca. 1 m) Sole/Wasser-Wärmepumpe elektronisches Expansionsventil soleseitig bis -10 C Vorlauftemperatur SolarEis-Steuerung Sie dirigiert das Gesamtsystem und entscheidet, wann der SolarLuft-Kollektor Wärme in den SolarEis-Speicher einspeist oder ob die zur Verfügung stehende Energie direkt über die Wärmepumpe an das Gebäude abgegeben werden soll. 14

15 Intelligentes Wärmequellenmanagement macht den Unterschied Mehr als 65 % des Jahresenergiebedarfs werden durch Umgebungswärme und solare Energie über das Wärmequellenmanagement direkt abgedeckt erforderliche Heizleistung in kw 7 % 22 % 35 % 21 % 9 % 6 % 2 Heizleistung Vorlauftemperatur 15

16 SolarEis Leistungsprofil SE 12 16

17 Energiefluss des SolarEis-Systems

18 SolarEis im Stadtarchiv Stuttgart 18

19 SolarEis im Stadtarchiv Stuttgart Wasserschutzgebiet Hohe Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Sicherheit Viessmann Gasbrennwertkessel mit 300 kw Leistung 4 Gasabsorptionswärmepumpen mit je 40 kw Speichervolumen Liter 19

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24 Aktuelle Projekte (Auszug) BV Schnepf, Nagold Neubau Bürogebäude, Heizen und Kühlen, Liter Wasservolumen Wärmepumpe: Viessmann Fertigstellung: August 2013 BV Kärcher, Winnenden Neubau Bürogebäude, kaltes Nahwärmenetz zum Heizen und Kühlen, Liter Wasservolumen Größter Eisspeicher der Welt Wärmepumpe: KWT 750 kw Baubeginn: 2014 Buxtehude und Fischerbach Zwei kalte Nahwärmenetze für EFH mit je einem zentralen Eisspeicher, ca. 40 dezentrale Wärmepumpen bis 10 kw; Geplanter Beginn: September

25 Faszination Heizen mit Eis 25

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27 Zusammenfassung Speicherung und Bereitstellung von Wärme im Zyklus der Tages- oder Jahreszeiten. Verlustfreie Langzeitspeicherung von Wärme auf niedrigem Temperaturniveau. Ausschluss der Sprengwirkung durch patentierte Wärmetauscheranordnung. Energiekostensenkung ca. 50 % Heizbetrieb und ca. 99 % im Kühlbetrieb gegenüber konventionellen Systemen. Lösungen für Einfamilienhäuser (Neubau und Modernisierung), gewerbliche genutzte Gebäude und kalte Nahwärmenetze. Die Eispeichertechnik eröffnet dem Planungsbüro Möglichkeiten zur Entwicklung innovativer energetischer Konzepte. Genehmigungsfrei 27

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! isocal HeizKühlsysteme GmbH Rheinlandstraße 10 D Ludwigsburg

29 Zusätzliche Folien für die Teilnehmer

30 Aktuelle Projekte und Referenzen 30

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