Cool trotz Hitze

Kühlen mit Wärmepumpen – so funktioniert’s

Angenehm kühle Räume sind an Hitzetagen eine wahre Wohltat. Doch herkömmliche Klimageräte sind nicht gerade billig in der Anschaffung und verbrauchen im Betrieb viel Strom. Als einzige erneuerbare Technologie kann mit der Wärmepumpe nicht nur geheizt und das Trinkwasser erwärmt, sondern auch gekühlt werden.

Schon wenige heiße Tage reichen aus, um Räume stickig-schwül werden zu lassen. Hitze in Räumen verhindert nicht nur einen erholsamen, tiefen Schlaf, sondern kann auch die Konzentration und das allgemeine Wohlbefinden empfindlich belasten.

Verständlich also, dass man sich nach einer angenehm klimatisierten Innenraumtemperatur sehnt. Baumärkte und Elektrofachgeschäfte sind daher stapelweise mit den verschiedensten Arten von Klimageräten ausgestattet. Das Problem dabei: Gute Klimageräte sind teuer und verbrauchen viel Strom. Auch gesundheitliche Aspekte sind zu beachten, denn aus der Praxis wissen Experten, dass Klimaanlagen meist viel zu kalt eingestellt sind. Diese große Temperaturdifferenz zwingt den Organismus jedoch zu extremen Anpassungsreaktionen und sollte daher vermieden werden.

Es wird heißer!
Auch der Kostenfaktor sowie die Verfügbarkeit und der Einsatz immer kostbarer werdender Energieressourcen spielen bei der Frage der Klimatisierung eine große Rolle. Denn schon vor Jahren zeichnete sich deutlich ab, dass aufgrund des Klimawandels und dank innovativer, sparsamer Wärmeversorgungslösungen zunehmend mehr Energie in die Kühlung als in die Erwärmung von Gebäuden fließen wird. Der Kühlbedarf nimmt auch in unseren Breiten und auch in „kleinen“ Gebäuden wie etwa Einfamilienhäusern stark zu.

Und es wird noch heißer: Laut einer Studie von Global 2000 (aus 2008) soll der Kühlbedarf auch in Österreich stark steigen. Man geht davon aus, dass sich bis zum Jahr 2040 die Heizgradtage um ca. 20 Prozent verringern, die Kühltage aber um gleich 140 (!) Prozent steigen werden.

Kühlen mit erneuerbaren Energieträgern
Eine vergleichsweise sehr einfach umzusetzende, kostengünstige und umweltfreundliche Kühl-Alternative sollen nun die Wärmepumpen bringen. Während im Winter Wärme in das Haus „gepumpt“ wird, ist es nach dem gleichen Prinzip möglich, im Sommer Wärme aus dem Haus zu „pumpen“. „Kühlen mit der Wärmepumpe“ ist in anderen Ländern Europas – zum Beispiel in Frankreich – bereits weit verbreitet, bei uns jedoch noch relativ unbekannt.

So wie es verschiedene Arten der Wärmepumpen gibt, gibt es auch unterschiedliche Arten der Kühlung. Gemeinsam ist allen, dass sie umweltfreundlich und sehr kostengünstig im Betrieb sind. Grundsätzlich können bei der „Wärmepumpen-Kühlung“ zwei Methoden unterschieden werden: Zum einen die „passive Kühlung“ mit der Erdwärmepumpe und zum anderen die „aktive Kühlung“ mit der Luft-/Wasser-Wärmepumpe sowie auch mit Erdwärme.

„Natural Cooling“ oder passives Kühlen
Die „passive“ Methode - auch als „Natural Cooling“ bezeichnet – nutzt vereinfacht ausgedrückt die im Sommer niedrigeren Temperaturen im Erdreich oder Grundwasser zur direkten Kühlung des Gebäudes. Diese Methode ist extrem energiesparend, jedoch grundsätzlich in ihrer Leistungsfähigkeit nicht mit Klimaanlagen zu vergleichen.

Die Kühlleistung ist abhängig von der Wärmequellengröße und der Wärmequellentemperatur. Diese Faktoren sind jedoch von der Jahreszeit abhängig – das Erdreich hat zum Beispiel gegen Ende des Sommers deutlich mehr Wärme gespeichert, und dadurch nimmt die Kühlleistung ab. Reicht die Leistung der passiven Kühlung nicht mehr aus, so lässt sich die Betriebsweise der Wärmepumpe umkehren („aktive Kühlung“).

„Natural Cooling“ kann nur mit Erdwärmepumpen durchgeführt werden, da aufgrund der hohen Außenluft-Temperaturen im Sommer Luft-/Wasser-Wärmepumpen dafür nicht in Frage kommen.

Spezielle Wärmepumpen-Technik für aktives Kühlen
Die Wärmepumpe wandelt Umweltwärme niedriger Temperatur in Heizwärme höherer Temperatur um. Dieser Vorgang geschieht in einem geschlossenen Kreislaufprozess durch ständiges Ändern des Aggregatzustandes des Arbeitsmittels. Um mit Wärmepumpen auch kühlen zu können, ist eine spezielle Technik erforderlich, die die Umkehrung dieses Kreislaufprozesses, des sogenannten „Kältekreises“, ermöglicht. In der Sprache der Wärmepumpen-Technik wird dies dann als „aktives Kühlen“ bezeichnet.

Das „aktive Kühlen“ ist auch mit Luft-/Wasser-Wärmepumpen möglich. Vorteil: Luft-/Wasser-Wärmepumpen finden sich in heimischen Privathaushalten in weit größerer Zahl als Erdwärmepumpen. Für den Verbraucher ist der Betrieb extrem einfach: Soll die Wärmepumpe zum Kühlen genützt werden, so schaltet er durch entsprechende Funktionswahl diesen „Kältekreis“ um.

Wie auch beim Heizen harmoniert die Wärmepumpe auch beim Kühlen ideal mit einer Fußbodenheizung. Wichtige Wohlfühl-Faktoren dieser energiesparenden Kühlmethode: Ein äußerst angenehmes Raumklima, da sanft „heruntergekühlt“ wird, keine aufgewirbelte Luft und keine belastenden Kältereize und vor allem auch keinerlei Geräuschentwicklungen.

Wärmepumpen-Kühlung ist sowohl beim Neubau als auch in der Sanierung umsetzbar. Die spezielle Zusatz-Technik, die zum Kühlen benötigt wird, schlägt sich bei der Anschaffung mit vergleichsweise geringen Zusatzkosten nieder. In Österreich haben sich einige Produzenten bereits seit Jahren auf diese Techniken spezialisiert (z.B. Ochsner Wärmepumpen).