Im Sommer denken die wenigsten an eine Wärmepumpe – schließlich soll sie heizen, nicht kühlen. Dabei können Wärmepumpen auch das Gegenteil leisten, Räumlichkeiten angenehm temperieren. Split-Klimageräte, wie sie beispielsweise in Hotels in Südeuropa weite Verbreitung finden, sind dabei nur eine Möglichkeit unter vielen.
Gebäudekühlung kennt zwei grundlegend unterschiedliche Arten: Bei der passiven Kühlung (Temperierung) nutzt die Wärmepumpe lediglich die kühle Temperatur des Erdreichs oder Grundwassers – effizient, aber nur mit begrenzter Wirkung. Bei der aktiven Kühlung dagegen wird der Kältekreislauf umgekehrt, ähnlich wie bei einer Klimaanlage – das kühlt spürbarer, kostet aber auch mehr Strom. Welche Variante infrage kommt, hängt vom Wärmepumpentyp ab und davon, was man sich vom Sommerkomfort erwartet.
Passive Kühlung / Temperierung
Das passive Kühlen (natural cooling) ist nur bei erd- oder wassergekoppelten Systemen möglich. Hierbei werden das kühle Erdreich oder das Grundwasser als natürliche Kältequelle herangezogen. Die überschüssige Wärme aus dem Gebäude wird über das Rohrsystem einer Fußboden- oder Deckenheizung durch Betrieb einer Umwälzpumpe in den kühleren Untergrund abgeführt und die Räumlichkeiten energieschonend temperiert. Der Verdichter ist dabei nicht in Betrieb und benötigt keinen Strom. Bestenfalls kann ein Teil der sommerlichen Wärme im Erdboden gespeichert und im folgenden Winter zum Heizen des Gebäudes genutzt werden. Die Kühlleistung eines passiven Systems ist jedoch begrenzt, da die Temperaturen im Estrich nicht beliebig abgesenkt werden können, um die Kondensation der in der Raumluft enthaltenen Feuchtigkeit auszuschließen. Man spricht deshalb eher von “Temperierung” als von “Kühlung”. Passives Kühlen ist weniger effektiv, aber kostengünstig und umweltschonend.
Aktive Kühlung
Das aktive Kühlen (active cooling) ist eine effektive, aber teurere Art der Kühlung. Geeignet sind neben Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen/Split-Klimageräten auch Erdwärmepumpen mit Erdsonden und (bedingt auch) mit Flächenkollektoren. Hierbei wird ähnlich wie bei einem Kühlschrank mithilfe eines Verdichters aktiv Kälte erzeugt, die über eine Flächenheizung oder Gebläsekonvektoren ans Innere der Räumlichkeiten abgegeben wird. Die Fließrichtung des Kältemittels im Inneren der Wärmepumpe wird dazu einfach umgekehrt. Deshalb funktioniert diese Variante nur mit Wärmepumpen mit reversiblem Kältemittelkreislauf (Kühlfunktion). Durch den Einsatz von Strom ist die Kühlleistung vergleichsweise hoch. Dabei sind je nach Verteilsystem und gewünschter Raumtemperatur eine Taupunktunterschreitung bzw. die Bildung von Kondenswasser stets zu beachten.
Was es zu beachten gilt
- Fußbodenheizung/Wandheizung/Deckenheizung: liefern aufgrund der großen Fläche eine Abkühlung von mehreren Grad (Rohrleitungen müssen dampfdiffusionsdicht isoliert werden); Taupunktüberwachung zu Vermeidung von Kondensatbildung
- Gebläsekonvektion: sorgen mithilfe von Ventilatoren für Konvektion und Luftumwälzung, Taupunktunterschreitung möglich (Kondensatwasser muss abgeleitet werden)
- Heizkörper: erlauben aufgrund der kleinen Fläche nur sehr kleine Kühlleistungen
- Möglichst genaue Kühllastberechnung (z.B. nach VDI 2078) durchführen
- Auslegung der Heizflächen für Kühlung anpassen
- Gemeinsame Nutzung zur Heizung und Kühlung auf die bei der Kühlung größeren erforderlichen Volumenströme achten
- PV-Strom: insbesondere für die aktive Kühlung optimal einsetzbar
Weitere Möglichkeiten für Sommerlichen Wärmeschutz sind in unserem C.A.R.M.E.N.-Artikel “Sommerlicher Wärmeschutz” zusammengefasst.