Man nehme das physikalische Wechselspiel von Wasser und Eis, wende die resultierende Energiebilanz auf eine Masse von eine Million Litern Wasser an und erstelle daraus ein Heizungs- und Lüftungskonzept für zwei Fabrikhallen, das im Idealfall ohne CO2-Emissionen auskommt. Utopisch? Keineswegs, denn das Projekt Eisspeicher begleitet ganz real in zwei Umsetzungsabschnitten das Erweiterungsvorhaben der Firma EBM-Papst im Gewerbegebiet Hagenmoos-Engele.
Das bemerkenswerte Öko-Vorhaben kostet gegenüber einer anfangs geplanten gasbetriebenen Brennwertkessel-Anlage ein Vielfaches mehr. “Diese Zusatzinvestition gegenüber konventioneller Technik wirde sich, gleich bleibende Rahmenbedingungen vorausgesetzt, innerhalb von etwa zwölf Jahren amortisieren“, sagte EBM-Papst-Marketingleiter Peter Metzger. „Im Sinne unserer Umwelt- und Nachhaltigkeitsstrategie haben wir uns ganz bewusst für dieses Konzept entschieden“, betont Dirk Schallock, Geschäftsführer von EBM-Papst St. Georgen. Geld nimmt der weltweit führende Hersteller von Ventilatoren und Motoren und größte Arbeitgeber in St. Georgen reichlich in die Hand. Doch auch bei 20 Millionen Gesamtinvestitionen für einen in zwei Bauabschnitten voran getriebenen Werksneubau ist das in 15 Jahren mehr als 2100 Tonnen CO2 einsparende Konzept kein Pappenstil.
Die beim Systemhersteller Viessmann bestellte Heiz- und Kühlanlage teilt sich in zwei identische mächtige Zylinder. Der erste ist bereits unmittelbar neben dem ersten Bauabschnitt im Erdreich vergraben, der zweite wird parallel zum zweiten Bauabschnitt ebenfalls vor Ort montiert. Die Abmessungen erinnern an ein Badebecken. Die mit einem Überlauf ausgestatteten Betonbehälter haben einen Durchmesser von 16 Meter und eine Höhe von drei Meter. Wasser wird bis zu einer maximalen Höhe von 2,70 Meter eingefüllt.
In den ersten, im März eingeweihten Bauabschnitt ist die Elektronikfertigung gezogen. Rund 80 Mitarbeiter sind mit der Bestückung der Leiterplatten beschäftigt. Dieser Produktionsschritt benötigt eine stark reduzierte Umgebungstemperatur. Die Maschinenkühlung wird dabei komplett durch den Eisspeicher geleistet. Im zweiten Bauabschnitt werden 2017 hauptsächlich personalintensivere Montageprozesse untergebracht. Hier stehen energetisch die Heizung und die Bereitstellung von Warmwasser im Mittelpunkt. Auch hier soll ein Eisspeicher gemeinsam mit der die Maschinen antreibenden Elektrizität für die Energieausstattung sorgen. „Die Brennwertkesselanlage wäre nach aktuellem Stand nur zur Betriebssicherheit notwendig“, erklärt Metzger.
Der Einsatz eines Eisspeichers macht sich dabei in Verbindung von Wärmepumpe/Kältemaschine physikalische Gesetze zu eigen.
So wird dem Eisspeicher die Abwärme aus der Produktion als Nutzenergie zugeführt. Das Eis taut, das Wasser wärmt sich auf, es nimmt Energie auf. Im umgekehrten Prozess wird dem Eisspeicher Energie entzogen, die dem Wärmepumpe zugeführt wird. Ab Frühjahr wird der Inhalt des Eisspeichers aufgetaut. Vor dem Heizperiode im Herbst fassen die Eisspeicher lediglich Wasser. Mit diesem Prinzip könne die Energie aus dem Wärmepumpenprozess gleich zweimal genutzt werden, meint Metzger stolz.
So wird dem Eisspeicher die Abwärme aus der Produktion als Nutzenergie zugeführt. Das Eis taut, das Wasser wärmt sich auf, es nimmt Energie auf. Im umgekehrten Prozess wird dem Eisspeicher Energie entzogen, die der derWärmepumpe zugeführt wird. Ab Frühjahr wird der Inhalt des Eisspeichers aufgetaut. Vor der Heizperiode im Herbst fassen die Eisspeicher lediglich Wasser. Mit diesem Prinzip könne die Energie aus dem Wärmepumpenprozess gleich zweimal genutzt werden, meint Metzger stolz. Der für den Laien simpel anmutende Energiekreislauf nimmt in Realität unglaubliche Dimensionen an. Das Zauberwort heißt dabei Kristallisationsenergie. Diese Energie wird frei, wenn Wasser von Null Grad Temperatur vom flüssigen in den festen Aggregatszustand, sprich Eis übergeht. Diese Energie ist enorm. Sie entspricht nach dem Gesetz der Energieumwandlung exakt dem Aufwand, diese Menge Wasser auf 80 Grad Celsius zu erhitzen.
Oder anders dargestellt: Die Vereisung von zehn Kubikmeter Wasser entspricht einem Brennwert von 100 Liter Heizöl. Die beiden EBM-Papst-Eisspeicher verfügen zusammen über die hundertfache Kapazität.
