Wenn Sie nach einer Alternative zu herkömmlichen Klimaanlagen suchen, dann könnte eine Wärmepumpen-Klimaanlage die richtige Lösung sein. In diesem Ratgeber erklären wir, wie eine Wärmepumpe Ihr Haus im Sommer kühlen kann und welche Voraussetzungen dafür erfüllt werden müssen.
Und auf diese Punkte geht der Artikel ein:
- Kann ich mit einer Wärmepumpe kühlen?
- Wie funktioniert die Wärmepumpen-Klimaanlage?
- Aktive und passive Kühlung
- Vor- und Nachteile der Kühlung mit einer Wärmepumpe
- Welche Heizungskörper eignen sich zum Kühlen mit der Wärmepumpe?
- Welche Wärmepumpenart eignet sich am besten?
- Voraussetzungen für das Kühlen mit einer Wärmepumpe
- Welche Hersteller bieten Wärmepumpen mit Kühlfunktion an?
- Kühlen mit Wärmepumpe - häufig gestellte Fragen
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Kann ich mit einer Wärmepumpe kühlen?
Wärmepumpen werden am häufigsten zum Heizen von Wohngebäuden eingesetzt. Einige Modelle erlauben jedoch den werkseitigen Einbau oder die spätere Nachrüstung einer Kühlfunktion. In diesen Fällen ist die Wärmepumpe in der Lage, den Kältemittelkreislauf umzukehren. Weil die Wärmepumpe gleichermaßen als Klimaanlage verwendet werden kann, bezeichnet man sie als Wärmepumpe-Klimaanlage.
Wie funktioniert die Wärmepumpen-Klimaanlage?
Das Kühlen mit einer Wärmepumpe ist einfach erklärt: Die Funktionsweise und der Aufbau einer Wärmepumpe bleiben im Wesentlichen unverändert, nur die Strömungsrichtung wird umgekehrt. Dafür wird die warme Raumluft aus dem Gebäudeinneren abgeführt und dann an die natürliche Energiequelle weitergegeben.
Aktive und passive Kühlung
Bei der Kühlung mit Wärmepumpe unterscheidet man zwischen der aktiven und passiven Kühlung.
Aktive Kühlung
Bei der aktiven Kühlung wird der Kältekreislauf der Wärmepumpe umgekehrt, wodurch das Kühlmittel in den Innenraum geleitet wird und dort Wärme aufnimmt. Diese Wärme wird dann nach außen abgeführt, wodurch ein kühler Innenraum entsteht.
Um dies zu erreichen, müssen Sie Ihre Wärmepumpe mit einem reversiblen Kältekreislauf ausstatten. Dafür benötigt die Wärmepumpe ein 4-Wege-Ventil und ein zweites Expansionsventil im Kältemittelkreislauf. Der Verdampfer wird zum Verflüssiger und vice versa, während der Verdichter überschüssige Raumwärme eliminiert, anstatt zusätzliche Wärme zu generieren.
Das 4-Wege-Ventil schaltet die Strömungsrichtung um und ermöglicht ein unabhängiges Heizen und Kühlen. Das bedeutet, dass selbst im Sommer, wenn keine Raumheizung erforderlich ist, das Warmwasser trotzdem erwärmt werden kann.
Aktive Kühlung ist sehr effektiv, regulierbar und schafft eine Raumtemperatur von 20 Grad und darunter. Sie verbraucht jedoch viel Strom.
Passive Kühlung
Die passive Kühlung funktioniert im Wesentlichen genauso wie die aktive Kühlung, jedoch verzichtet sie auf den Einsatz eines elektrisch betriebenen Kompressors. Stattdessen gibt sie die abgeführte Wärme ausschließlich über den Wärmetauscher an das Erdreich ab.
Im Gegensatz zur aktiven Kühlung funktioniert passive Kühlung nahezu ohne elektrische Energie. Lediglich die Umwälzpumpen in den Quell- und Heizkreisen müssen mit Strom versorgt werden.
Die passive Kühlung hat den Vorteil, dass die Temperatur im Erdreich ab einer Tiefe von 15 Metern das ganze Jahr über konstant bei etwa 10 °C liegt. Das macht den Boden im Sommer zu einem hervorragenden Kältespeicher, während er im Winter zur Wärmequelle wird. Zwar kann die Sommerhitze die Temperatur des Erdreichs erhöhen und die Kühlung etwas verringern, aber im Winter unterstützt sie das Heizen mit einer Wärmepumpe und macht das ganze System effektiver. Ein gutes Beispiel dafür ist die Eisheizung.
Passive Kühlung ist weniger effektiv und kann die Raumtemperatur um 2 bis 3 Grad absenken. Dafür ist sie sparsam.
Vor- und Nachteile der Kühlung mit einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe-Klimaanlage stellt eine effektive Möglichkeit zur Kombination von zwei Systemen dar. Wer sowohl heizen als auch kühlen möchte, spart durch diese Systemlösung die Installation zwei separater Anlagen. So ist nur ein Verteilersystem notwendig, was die Investitionskosten vergleichsweise geringer ausfallen lässt. Zudem muss nur eine Anlage gewartet und instand gehalten werden.
Die Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe-Klimaanlage hängen stark von der Kühlungsform ab:
| Art der Kühlung | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Aktive Kühlung | höhere Leistung | höhere Investitionskosten |
| effektivere und schnellere Kühlung | höherer Stromverbrauch und Betriebskosten | |
| Passive Kühlung | Nutzung von frei verfügbarer Kühlung | geringere Leistung |
| geringerer ökologischer Fußabdruck | langsame Kühlung | |
| geringere Investitions- und Betriebskosten | ||
Die aktive Kühlung übertrifft die passive Kühlung in puncto Leistung und Effektivität, aber letztere hat ihre eigenen Vorteile. Dazu gehören niedrigere Investitionskosten und ein energieeffizienter Betrieb, bei dem nahezu kein Strom verbraucht wird. Allerdings weist die natürliche Kühlung aufgrund der geringeren Kühlleistung eine gewisse Systemträgheit auf, was zu einer langsamen Anpassung der Raumtemperatur führt.
Die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage zur aktiven Kühlung ist eine kostengünstige und umweltfreundlichere Lösung. Sie erzeugt Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle für die Kühlfunktion der Wärmepumpe und spart Ihnen so zusätzliche Stromkosten.
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Welche Heizungskörper eignen sich zum Kühlen mit der Wärmepumpe?
Wenn Sie Ihre Wärmepumpe zum Kühlen verwenden wollen, sollten Sie das übrige Heizsystem entsprechend abstimmen. Heizkörper sind für die Kühlung nicht ideal, da ihre Oberfläche begrenzt ist und sie die Raumluft ineffektiv kühlen können. Außerdem erhöht sich dadurch die Gefahr der Kondensation. Ziehen Sie stattdessen den Einsatz der Wärmepumpe mit einer Fußbodenheizung oder Gebläsekonvektoren in Betracht, da diese für die Kühlung besser geeignet sind.
Kühlen mit einer Fußbodenheizung
Die Heizungsrohre werden im Estrich verlegt und können dadurch einen Raum erwärmen oder kühlen. Die Fußbodenkühlung hat das Potenzial, die Raumtemperatur um bis zu 3 °C zu senken. Die Kühlung mit einer Fußbodenheizung hat viele Vorteile, wie die gleichmäßige Kälteverteilung, verbesserte Raumluftqualität und höherer Wohnkomfort. Zudem erscheinen die Räume ohne Heizkörper viel ästhetischer.
Wenn eine Fußbodenheizung zum Kühlen verwendet wird, ist es entscheidend, diese fachgerecht einzustellen. Ansonsten kann sich Kondensation auf dem Boden bilden und die Feuchtigkeit im Raum erhöhen.
Kühlen mit einem Gebläsekonvektor
Ein Gebläsekonvektor ist ein Klimagerät, das aus zwei Komponenten besteht: einem Wärmetauscher und einem Gebläse. Mit Gebläsekonvektoren können Sie das Gebäudeinnere effektiver kühlen, indem Sie durch das kalte Heizungswasser kühle Luft erzeugen und diese in den Raum blasen.
Diese Methode ist leistungstechnisch der Flächenheizung überlegen. Gebläsekonvektoren kühlen den Raum schneller und effektiver und entfeuchten dazu noch die Raumluft. Allerdings sind Gebläsekonvektoren kostenintensiver, und zwar sowohl in der Anschaffung als im Betrieb, da der Ventilator Strom betrieben wird.
Bitte beachten Sie, dass Gebläsekonvektoren nur in Verbindung mit einer Luftwärmepumpe funktionieren können.
Niedertemperatur-Heizkörper
Niedertemperatur-Heizkörper können aufgrund ihrer kleinen Oberfläche keine besonders große Kühlleistung erbringen. Um die Temperatur in einem ungekühlten Raum deutlich zu senken, müssen die Heizkörper mindestens doppelt so groß sein. Diese Fläche ist meist selten verfügbar und die Kosten fallen im Vergleich mit einer Fußbodenheizung höher aus. Zudem haben solch großen Wärmepumpenheizkörper einen negativen Einfluss auf die Ästhetik eines Raumes.
Welche Wärmepumpenart eignet sich am besten?
Luftwärmepumpen sollten eingesetzt werden, wenn eine aktive Kühlung und / oder der Einsatz von Gebläsekonvektoren gewünscht ist. Für die passive Kühlung können Erdwärmepumpen oder Grundwasserwärmepumpen eingesetzt werden.
Passive Kühlung mit Flächenheizsystemen ist für Einfamilienhäuser oft die praktischere Wahl. Die Kosten sind im Vergleich zu aktiven Kühlmethoden überschaubar. Eine aktuelle Studie des Umweltbundesamtes ergab, dass die Nachrüstung von Sole-Wasser-Wärmepumpen zur passiven Fußbodenkühlung sogar kostengünstiger als die Nachrüstung eines automatischen Sonnenschutzes ist, insbesondere bei Einfamilienhäusern.
Voraussetzungen für das Kühlen mit einer Wärmepumpe
Bei der Auswahl einer Wärmepumpe ist es wichtig, dass sie sowohl kühlen als auch heizen kann. Einige Modelle können beides, oft ist es jedoch nicht Teil der Grundausstattung. Um Enttäuschungen und potenzielle Nachrüstungskosten zu vermeiden, sollten Sie sich im Vorfeld über diese Sonderausstattung vergewissern.
Wenn die Temperatur unter den Taupunkt fällt, kann sich auf dem Boden oder an den Wänden Kondenswasser bilden. Um dies zu vermeiden, verwenden Sie eine Einzelraumtemperaturregelung, die die Taupunkttemperatur überwacht und die Kühlleistung bei Bedarf automatisch reduziert.
Welche Hersteller bieten Wärmepumpen mit Kühlfunktion an?
Nachfolgend finden Sie eine Auswahl der Wärmepumpen-Hersteller, die Geräte mit einer Kühlfunktion anbieten.
- alpha innotec
- Bosch
- Brötje
- Daikin
- Stiebel Eltron
- Vaillant
- Wolf
- Michl
- Novelan
- Remko
Auch weitere Produzenten stellen Wärmepumpen mit integrierter oder optionaler Kühlfunktion her. Lassen Sie sich von Profis beraten, welches Modell am besten zu Ihren Bedürfnissen passt.
Kühlen mit Wärmepumpe - häufig gestellte Fragen
Nein, diese Funktion ist nicht Teil der Grundausstattung einer Wärmepumpe. Stellen Sie beim Kauf sicher, dass das Gerät für die Raumkühlung geeignet ist oder bei Bedarf nachgerüstet werden kann.
Viele Modelle lassen sich nachträglich mit einer Wärmepumpen-Kühlung ausstatten. Je nach Wärmepumpe haben Sie die Option der aktiven oder der passiven Kühlung.
Die aktive Kühlung ist sehr effektiv und kann Temperaturen von 20 °C oder sogar weniger in einem Raum erzeugen. Passive Kühlung kann die Raumtemperatur um 2 bis 3 °C absenken.
Die Kosten sind stark von der Art der Kühlung abhängig. Aktive Kühlung verursacht zusätzliche Betriebskosten, da die Wärmepumpe mit zusätzlichem Strom versorgt werden muss. Wenn Sie dabei noch Gebläsekonvektoren verwenden, fallen die Betriebskosten noch höher aus, da der Ventilator Strom betrieben wird.
Die passive Kühlung muss nicht zusätzlich mithilfe von Strom generiert werden. Hier kommen marginale Energiekosten für die Umwälzpumpen hinzu.
Wärmepumpen können bei richtiger Planung und Auslegung eine Alternative zu Klimaanlagen darstellen. Die passive Kühlung mit Wärmepumpen ist kostengünstiger, und die abgeführte Wärme kann zur Warmwasseraufbereitung genutzt werden. Sie kühlen sehr sanft, ohne dass eine schädliche Unterkühlung möglich ist. Ihre Wirksamkeit hängt jedoch von einer guten Gebäudedämmung ab.
Fazit
Eine Wärmepumpe arbeitet mit der Umweltenergie aus der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser und elektrischer Energie. Sie ist eine emissionsarme und völlig klimaneutrale Option, insbesondere, wenn Ökostrom verwendet wird. Ob Heizen oder Kühlen, eine Wärmepumpe hat die gleichen Umweltvorteile.
Die passive Kühlung ist besonders nachhaltig, da sie nur einen minimalen Stromverbrauch durch die Umwälzpumpe und die Gerätesteuerung erfordert. Die aktive Kühlung erreicht eine bessere Leistung, verbraucht jedoch viel Strom und ist dadurch kostenintensiver.
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