Eisspeicher : Ikea setzt auf Eisspeichersystem

Ikea Österreich errichtete bis zum Sommer 2019 ein zweigeschossiges Logistikzentrum in Wien, bei dem großer Wert auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung gelegt wurde – auch bei der Speichertechnologie. Ein Projektteam aus dem Gebäudetechnik-Unternehmen TBH Ingenieur und dem Heiztechnik-Anbieter Viessmann hat für das neue Logistikzentrum ein Konzept erstellt, das auf eine maximale Ausnutzung von Erneuerbaren Energien abzielt.

Eine entscheidende Rolle spielt in diesem Zusammenhang der Einsatz des bisher größten Eisspeichersystems in ganz Europa. Der Speicher ist von Viessmann patentiert und versorgt als energieeffiziente Wärmequelle eine Wärmepumpenanlage, die sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung des Logistikzentrums dient. Mithilfe des Eisspeichersystems werden die CO2-Emissionen sowie die Betriebskosten auf ein Minimum reduziert. Ein gleichmäßiges Temperaturprofil, geringe Luftbewegung und somit keine Staubaufwirbelung sowie ein arbeitsförderndes Umfeld aufgrund der hohen thermischen Behaglichkeit sind weitere Vorteile des Systems.

Das neue Ikea-Lager wird mit einer Nutzfläche von knapp 50.000 Quadratmeter der neue Knotenpunkt, über den der Wiener Bereich auslieferungsmäßig abgewickelt wird. In weiterer Folge soll auch der Versand der Online-Bestellungen von diesem Zentrum aus durchgeführt werden.

Grundlage der Eisspeichersystem-Idee ist das Phänomen der Kristallisationsenergie. Die Wärme wird freigesetzt, wenn das Wasser seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest verändert, also gefriert. Erstarren 126 Liter Wasser zu Eis, wird eine Energiemenge frei, die einem Liter Heizöl entspricht. Nur dass man das Heizöl nicht wieder regenerieren kann – im Gegensatz zum Eisspeichersystem. Das Eisspeichersystem überzeugt also durch Effektivität, Zuverlässigkeit, Umweltbewusstsein sowie durch attraktive Investitions- und Betriebskosten. Es vereint die Vorteile effizienter Heizsysteme mit der einer innovativen Speichertechnologie, die Energie über viele Monate im kostengünstigsten Speichermedium, nämlich Wasser, konservieren kann. Effizienter und umweltschonender können Wärmeversorgung und Kühlung nicht sein.

Durch die geringe Oberflächeneindringtiefe der Wärmequellenanlage besteht – im Gegensatz zu Tiefenbohrungen – keine Gefahr Grundwasser zu verschmutzen. Der Eisspeicher wird komplett unter der Erdoberfläche vergraben und gilt genau genommen als ausgebauter Kellerraum. Eine spezielle Genehmigung des Baus wird deshalb nicht benötigt.

Für die Wärmepumpenanlage sind zwei Wärmequellen vorgesehen: Einerseits wird die Hydrothermie genutzt, bei der das relativ konstante Temperaturniveau des Grundwassers als Wärmequelle für die Wärmepumpenanlage genutzt wird. Andererseits wird ein, im Erdreich platzierter, Groß-Eisspeicher in Kombination mit unverglasten thermischen Kollektoren eingesetzt. Das Volumen des Eisspeichers fungiert als Wärmequelle für zwei Sole/Wasser-Wärmepumpen, welche das Temperaturniveau des Eisspeichers zur Beheizung nutzbar macht. Der Wärmeentzug führt zu einer vorschreitenden Vereisung des Speichervolumens, wobei eine Regeneration (Schmelzvorgang) einerseits durch Solarabsorber und andererseits durch das den Speicher umgebende Erdreich erfolgt.

Beide Wärmepumpen versorgen einen zentralen Energiespeicher, der zur Spitzenlastreduktion und als Lastausgleichspeicher für Energieüberschüsse dient. Die Kühlung erfolgt über einen Plattenwärmetauscher, welcher mit dem Regenerationswärmetauscher im Eis-Energiespeicher verbunden ist. Es kann sowohl durch Natural Cooling als auch durch Active Cooling gekühlt werden.

Für die elektrische Energieversorgung des Objekts entsteht am Dach des Gebäudes eine moderne Photovoltaikanlage mit einer Leistung von rund einem Megawatt-Peak. Die Anlage besteht aus 3.350 Modulen und einer Fläche von rund 20.000 Quadratmeter, welche mit 15 Grad aufgestellt und nach Süden ausgerichtet wird. Überschüssige Energie wird in das Netz der Wien Strom gespeist. Der Betonbehälter mit einem Volumen von 1.700 Kubikmeter beinhaltet den Entzugswärmetauscher mit 23 Kilometer Rohrlänge und einer Leistung von 832 Kilowatt. Über vier Ringleitungen wird Regenerationsenergie und Abwärme des Gebäudes in den äußeren Regenerationswärmetauscher eingebracht. Neben dem Eisspeicher stellen 172 Solar-Luft-Kollektoren genügend Sonnenenergie und Umgebungswärme für einen ganzjährigen Betrieb zur Verfügung. Mit 73 Kilometer Rohrlänge am Dach ergibt sich somit genügend Oberfläche um eine ausreichende Quelle für die 1.054 Kilowatt Wärmepumpenleistung zu liefern.