Phasenübergangs-Energie in thermodynamischen Phasenübergängen
In der Kristallisationswärme des Wassers (oder auch anderer Substanzen) lässt sich Energie speichern. Speziell beim Wasser ist das etwa so viel, wie man brauchen würde, um das Wasser innerhalb einer Phase (also ohne Phasenübergang) um 80 °C zu erhitzen, also zum Beispiel von 10 °C auf 90 °C. https://www.metternich-haustechnik.de/privatkunden/energiequelle/eis-energiespeicher
Da das Speichern von Eis nichts weiter erfordert, als eine gute Wärmeisolation, läßt sich damit recht effizient Energie speichern.
Um die Energie später wieder nutzbar zu machen, ist eine Wärmekraftmaschine ziemlich ineffizient, weil der thermodynamische Wirkungsgrad aufgrund der geringen Temperaturdifferenz zwischen dem Eis und der Umgebungstemperatur zu klein ist. Bei einer optimistisch gerechneten Außentemperatur von 30 °C im Sommer (oder realistisch in warmen Kontinenten) ergäbe sich ein Wirkungsgrad von gerade mal η = 1-T kalt/T warm = 1-273K/303K ≈ 10%. Das ist nicht lohnend.
ABER als Grundlage für eine Klimaanlage (zum Beispiel in Hotels) könnte die Eisspeicherung recht effizient werden. Überschüssige Energie könnte in Zeiten, in denen sie nicht verbraucht wird, in einen „Eis-Speicher“ eingeführt werden, und dann zu Zeiten, zu denen die Klimaanlage läuft, aus dem Eisspeicher wieder entnommen werden. Mit Eis zu kühlen ist ja nun beileibe keine besondere Kunst.
Thermodynamiker entwickeln und bauen auch Eisheizungen, die im Winter dem eingelagerten Wasser Wärme entziehen und somit ein Gebäude heizen können, wobei das Wasser, dem die Wärme entzogen wird, einfriert. Im Sommer lässt sich dann das gefrorene Eis nutzen, um eine Kühlung zu betreiben.
Sehr gut gemacht von Viessmann: https://www.youtube.com/watch?v=76dyOrLfe1s
Weitere Erläuterungen finden sich im Internet:
https://www.youtube.com/watch?v=A4tuJvYFKw4
https://www.youtube.com/watch?v=fQtM-x4JVAo
Das klingt auf den ersten Moment überraschend, erinnert aber in gewisser Weise an sog. Absorberkühlschränke, die zwar kühlen, deren Energiezufuhr aber mittels Wärme versorgt wird.
Aufgrund der geringeren Temperaturunterschiede sprechen wir also an dieser Stelle nur von Heizungen und von Kühlanlagen, aber nicht von der Möglichkeit, die Wärmeenergie in mechanische und/oder elektrische Energie zu wandeln, weil die letztgenannte Variante aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik zu ineffizient wäre (siehe oben, Wirkungsgrad ≤ 10%)