Die Wohnungsgenossenschaft Essen-Nord eG setzt auf Wärme aus einem Eisspeicher und zeigt, wie klimaneutrale Gebäudeversorgung wirtschaftlich funktioniert.
Wie heizt und kühlt man ein Gebäude klimaneutral? Die Wohnungsgenossenschaft Essen-Nord eG hat darauf eine zukunftsweisende Antwort gefunden: Das vierstöckige Verwaltungsgebäude mit Energiehaus-Standard 40 EE wird über ein Sole-Wärmepumpen-System mit gekoppeltem Eisspeicher versorgt und liefert wertvolle Praxiserkenntnisse für Wohnungsunternehmen.
Effiziente Technik: Wärme und Kälte durch Eis
Herzstück der innovativen Energieversorgung ist ein Eisspeicher in Form einer mit etwa 210 Kubikmeter Wasser gefüllten Betonzisterne. Im Inneren und rund um den Speicher verlaufen Rohrleitungen, durch die eine frostsichere Flüssigkeit zirkuliert. Sie entzieht dem Wasser Wärme oder führt sie ihm wieder zu. Die Temperatur im Eisspeicher schwankt dabei zwischen -2 Grad Celsius und +15 Grad Celsius.
Wenn Wasser zu Eis gefriert, wird sogenannte Kristallisationswärme frei, obwohl die Temperatur dabei konstant bei 0 Grad Celsius bleibt. Die dabei freigesetzte Wärmemenge entspricht der Energie, die benötigt wird, um Wasser von 0 auf 80 Grad Celsius zu erwärmen. Diese Kristallisationswärme nutzt das Eisspeichersystem zur effizienten Wärmeversorgung.
Das System arbeitet je nach Jahreszeit in unterschiedlichen Modi:
- Aktives Heizen im Winter: Die beim Gefrieren freiwerdende Wärme wird mithilfe der Wärmepumpe auf maximal 38 Grad Celsius erwärmt und versorgt das Gebäude über Flächenheizungen in den Gebäudedecken mit Wärme. Um aus dem Eis wieder Wasser zu machen, kommt ein Energiezaun zum Einsatz. Dieser überträgt die Wärme der Luft und der Sonnenstrahlung über Regenerationsleitungen an den Eisspeicher. Zusätzlich erwärmt das umgebende Erdreich den Eispeicher.
- Passives Kühlen in der Übergangszeit („Natural Cooling“): An warmen Frühlingstagen lässt sich das Gebäude mit dem entstandenen Eis ohne Zutun der Wärmepumpe kühlen.
- Aktives Kühlen im Sommer: Durch das Umkehren des Wärmepumpenprozesses nutzt das System die beim Gefrieren von Eis freigesetzte Energie zum Kühlen über die Flächenheizungen in den Gebäudedecken. Die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe beträgt dabei mindestens 16 Grad Celsius. Auch im Sommer erfolgt die Regeneration des Eisspeichers durch die Energiezäune und das umgebende Erdreich.
Solarstrom ergänzt das Energiekonzept
Eine 80 Kilowatt Peak PV-Anlage auf dem angrenzenden Garagenhof deckt jahreszeitabhängig einen erheblichen Teil des Strombedarfs. Im Jahresdurchschnitt werden 62 Prozent der notwendigen elektrischen Energie zum Kühlen und Heizen durch die PV-Anlage bereitgestellt. Überschüssiger Solarstrom wird in den Sommermonaten in einem Stromspeicher zwischengespeichert und zum Laden von Elektrofahrzeugen in der Tiefgarage genutzt.
Platzsparende Lösung
Noch bevor das Gebäude errichtet wurde, wurde der Eisspeicher gebaut. Er liegt unterhalb der Geschäftsstelle und ist nicht sichtbar. Der Zugang zur Wärmeversorgungstechnik bleibt durch die Tiefgarage bestehen und eine Revisionsklappe im Außenbereich ermöglicht Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten im Inneren des Eisspeichers. Der unterirdische Eisspeicher erfüllt damit die Anforderung des kompakten Grundstücks im Herzen des Ruhrgebiets nach einer platzsparenden Lösung, ohne die Architektur optisch zu beeinträchtigen. Ein weiterer Vorteil: Als geschlossenes System benötigt die Anlage keine wasserrechtlichen Genehmigungen oder Genehmigungen für Tiefenbohrungen.
Klimafreundliche Wärme als Leuchtturm in Essen
Nach rund 22-monatiger Bauzeit wurde die neue Genossenschaftszentrale im August 2025 bezogen. Durch Darlehen der NRW.Bank für Nichtwohngebäude und der KfW für den Energiestandard erhielt die Wohnungsbaugenossenschaft Essen-Nord eG insgesamt einen Tilgungszuschuss von über 800.000€. Trotz höherer Investitionen im Vergleich zu anderen Wärmepumpensystemen liegt die erwartete Amortisationszeit für das Heizen und Kühlen bei aktuellen Bedingungen bei zehn bis zwölf Jahren.
Das Projekt hat Essen-Nord bestärkt, in die effiziente Wärmepumpenlösung mit Eisspeicher zu investieren und Erfahrungen mit der innovativen Technik zu sammeln. Bereits in der Bauphase hat die Wohnungsgenossenschaft wichtige Erkenntnisse für zukünftige Projekte an ihrem Gebäudebestand gewonnen, aber auch das Monitoring der nächsten Jahre bleibt spannend. Durch die Auszeichnung als „Energieeffizientes Nichtwohngebäude in Nordrhein-Westfalen“ durch das NRW-Wirtschaftsministerium erhielt Essen-Nord Zugang zum Förderprogramm progres.NRW. Gefördert wird unter anderem das Energie-Monitoring von Nichtwohngebäuden.
