Was kann die Gebäudetechnik vom Obstbau lernen?
Um Obstbäume in kalten Frühlingsnächsten vor Frostschäden zu bewahren, werden sie künstlich mit Wasser besprüht. Denn so merkwürdig es klingen mag: Beim Gefrieren dieses Wassers wird nun Wärme frei, wobei der Frostschutz-Effekt entsteht.
«Eis zum Heizen? Was im ersten Augenblick etwas paradox tönt, ist bereits Wirklichkeit.»
Durch die fortdauernde Benetzung wird ein ständiger Gefrierprozess erzeugt, der eine konstante Temperatur von knapp über null Grad im Inneren der Eisschicht gewährleistet. Beim Prozess des Gefrierens von Wasser wird eine beträchtliche Energiemenge, die sogenannte Latentwärme, freigesetzt. Die Knospen respektive die Blüten werden damit vor dem Erfrieren geschützt.
Unser Eisspeicher unter dem Maison de la Santé umfasst 1'000'000 Liter Wasser!
So sieht es im Eisspeicher des Maison de la Santé aus
Auf der Suche nach neuen Energiequellen haben findige Ingenieurinnen und Ingenieure es geschafft, das physikalische Phänomen der Kristallisationswärme für Heizzwecke zu nutzen. Die Energiemenge, welche entsteht, wenn flüssiges Wasser von null Grad in den festen Zustand von null Grad übergeht, ist gleich gross, wie wenn man 80 Grad warmem Wasser die Wärme bis auf null Grad entzieht (beim Gefrieren von 1 Liter Wasser wird eine Wärmemenge von etwa 0,1 kWh frei).
Im Maison de la Santé ist unterhalb des Untergeschosses ein riesiger Wasserspeicher gebaut worden. Er wird permanent vom ca. 12° warmen Grundwasserstrom umflossen, ist jedoch vollkommen von diesem getrennt. Durch Wärmeentzug wird das Wasser des Speichers abgekühlt, die gewonnene Wärme wird durch Wärmepumpen verstärkt und sodann im Haus zum Heizen verwendet. Im Bereich des Gefrierpunktes entsteht durch den oben beschriebenen Effekt erheblich zusätzliche Energie, welche geschöpft werden kann, in dem der Speicher durch den umgebenden Grundwasserstrom regeneriert und durch Wärmeentzug erneut gefroren wird.
Gegen Ende der Heizperiode wird der Effekt dann zur Gebäudekühlung umgekehrt. Ähnlich wie früher die zugefrorenen Juraseen bis in den Sommer hinein Bars in Frankreich mit Eis versorgt haben, sorgt nun der «Eisklotz» im Keller für die Kühlung des Gebäudes. Auch dieser Effekt kann mit den Wärmepumpen entsprechend noch verstärkt werden und so bis zirka August aus den selbstproduzierten Eis-Ressourcen geschöpft werden.
