Mit der Wärmepumpe kühlen im Sommer

Kühlung als Alleinstellungsmerkmal der Wärmepumpe

Die passende Temperatur in der Wohnung ist entscheidend für ein behagliches Wohnen – und das nicht nur im Winter. Dabei erhält die Kühlung des Wohnraumes im Sommer während der Planungsphase eines Neubaus oftmals zu wenig Aufmerksamkeit. Der starke Fokus auf das Heizen ist verständlich: Schließlich weckt ein langer kalter Winter, der einen zu Hause frieren lässt, deutlich mehr Unbehagen als der Gedanke an eine vergleichsweise kurze sommerliche Hitzeperiode.

Viele Bauherren denken also erst über eine Lösung zur Wohnraumkühlung nach, wenn das bereits aufgeheizte Gebäude keinen erholsamen Schlaf mehr zulässt. Klimageräte zum Nachrüsten sind jedoch oft ineffizient und teuer im Betrieb. Stattdessen können Sie eine reversible Wärmepumpe mit Kühlfunktion als Heizsystem wählen.

Diese Vorteile bietet das Kühlen mit der Wärmepumpe

Klimaanlagen oder Klimageräte werden im Sommer von Elektronikhändlern und Baumärkten aggressiv beworben. Sie wälzen die Luft zum Kühlen aktiv um. So geht eine Wärmepumpe in Verbindung mit einer Flächenheizung oder einem Gebläsekonvektor nicht vor:

• Der Wärmetransfer gelingt durch die großen Abgabeflächen ohne störende Zugluft. Durch das Fehlen beweglicher Bauteile gibt es auch keine lästigen Geräusche.
• Die Nutzung der sowieso bestehenden Heizflächen als Kühlflächen bringt einen wichtigen Vorteil mit sich: Sie benötigen keine unansehnlichen und sperrigen Klimageräte sowie Lüftungsöffnungen oder Schläuche.
• Anders als in Klimaanlagen kommt es zudem nicht zur Kondensation des Wassers aus der Raumluft.
• Probleme hinsichtlich Hygiene, Geruchsbelästigung oder Tropfen, wie sie bei Klimageräten verbreitet sind, brauchen Sie beim Kühlen mit der Wärmepumpe also nicht zu fürchten.

Eine Wärmepumpe, die kühlen kann, spart Ihnen nicht nur den Kauf weiterer Geräte – sie verspricht durch die effiziente Technik zusätzlich niedrige Betriebskosten.

So kühlen Wärmepumpen die Raumluft

Wie beim Heizen ist es auch beim Kühlen die Kombination aus der Nutzung der Umweltenergie und der Zugabe von Strom, die einen effizienten Betrieb erlaubt. Damit die Wärmepumpe kühlt statt heizt, kehrt sie im Sommer die Richtung des Wärmestroms um: Statt die aus Umweltquellen gewonnene Wärme über Heizflächen an die kühle Wohnraumluft abzugeben, nimmt das Heizwasser die Wärme aus dem Innenraum auf und transportiert sie nach außen in die Umwelt.

Was im Winter als Wärmequelle dient, wird im Sommer zur Wärmesenke, also:

• Außenluft
• Grundwasser
• Erdreich

Für den Wärmeaustausch im Wohnraum gilt: Aufgrund des geringen Temperaturunterschieds zwischen Heizungswasser und Raumluft braucht es große Abgabeflächen für einen guten Temperaturübergang. Die Kühlung mit der Wärmepumpe können Sie daher am besten in Verbindung mit einer Flächenheizung nutzen.

Eine Alternative sind Gebläsekonvektoren. Dabei handelt es sich um Heizkörper mit Gebläseunterstützung. Diese sind speziell für das Kühlen geeignet. Herkömmliche Heizkörper eignen sich weniger: Ihre Abgabefläche ist für einen deutlichen Kühleffekt zu gering.

Passives Kühlen mit der Wärmepumpe

Die Bezeichnung „passiv“ lässt es erahnen: Bei dieser Art, mit einer Wärmepumpe zu kühlen, werden deren wichtigste Systemkomponenten gar nicht erst aktiviert. Der Kompressor als hauptsächlicher Energieverbraucher der Wärmepumpe bleibt im Kühlbetrieb aus. Hier zirkulieren Sole oder Grundwasser lediglich von einer Umwälzpumpe angetrieben zwischen einem separaten Wärmetauscher und der Wärmesenke. Gleichzeitig arbeitet auch die Pumpe: Sie bewegt das Heizungswasser im Kreislauf zwischen den Kühlflächen in den Räumen und dem Wärmetauscher.

1. Das Heizungswasser entzieht der Raumluft Wärme und transportiert diese zu einem separaten Wärmetauscher.

2. Dort geht die Wärme aus dem Heizungswasser auf das Überträgermedium der Wärmepumpe, also Sole oder Wasser, über.

3. Von da übernimmt die Flüssigkeit den Transport zu Erdboden oder Grundwasser. Auch hier gelingt der Wärmetransfer ohne die Zugabe weiterer Energie.

4. Das auf bis zu 16°C heruntergekühlte Heizungswasser strömt vom Wärmetauscher aus durch Fußbodenheizungen oder spezielle Heizkörper, die die Raumluft kühlen.

5. Zu kalt dürfen die Heizflächen ohnehin nicht werden: Sie sollten unbedingt vermeiden, dass Wasserdampf aus der Luft an den kühlen Oberflächen kondensiert.

Im Winter muss der Kompressor der Wärmepumpe das Temperaturniveau der Wärmeenergie aus der Umwelt über die gewünschte Raumtemperatur anheben. Im Sommer besteht dieses Problem nicht: Die Wärme breitet sich von allein entlang des Temperaturgefälles aus. Die Komponenten der Wärmepumpe arbeiten selbst nicht. Das sorgt für einen niedrigen Energieverbrauch. Das bedeutet aber auch: Die Leistungsfähigkeit des Prozesses ist beschränkt.

Dennoch ist das passive Kühlen mit der Wärmepumpe eine interessante Option. Auch die einmaligen Kosten für die Installation des Systems sind gering. Sie benötigen lediglich einen zusätzlichen Wärmetauscher sowie Ventile für die Umgehung der Wärmepumpe im Kühlkreislauf.

Die Regelung der Wärmepumpe bleibt stets aktiv und steuert die Ventilstellung. So ist es im Sommer möglich, mit der Wärmepumpe zu kühlen und gleichzeitig Brauchwasser zu erwärmen. Das gilt auch für die aktive Kühlung.

Aktives Kühlen mit der reversiblen Wärmepumpe

Möchten Sie eine höhere Kühlleistung erzielen oder generell lieber eine Luftwärmepumpe einsetzen?  Dann sollten Sie sich die aktive Variante des Prozesses genauer anschauen. Der zentrale Unterschied bei dieser Art: Alle Systemkomponenten sind im Betrieb. Damit die Wärmepumpe kühlen kann, muss der Heizprozess jedoch umgekehrt ablaufen. Das Gerät arbeitet damit – vereinfacht dargestellt – analog zu einem großen Kühlschrank.

Im Prinzip genügt das Umkehren der Fließrichtung in der Wärmepumpe, um zwischen Heiz- und Kühlfunktion umzuschalten. Dabei vertauschen der ursprüngliche Verflüssiger und Verdampfer die Rollen. Für das aktive Kühlen ausgelegte Wärmepumpen, sogenannte reversible Wärmepumpen, rüsten die Hersteller dazu in der Regel mit einem 4-Wege-Umschaltventil und einem zusätzlichen Expansionsventil aus.

Wie beim passiven Kühlen transportiert das Heizungswasser die Wärme aus den Räumen zum Wärmetauscher. Nun verdampft die Wärmepumpe das Kältemittel mit der Raumwärme. Es hebt das Temperaturniveau mit dem Verdichter weiter an. Über den Verflüssiger geht die Wärme an die Wärmesenke in der Umwelt über.

Unser Tipp: Sie können Ihre Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage koppeln. Für das aktive Kühlen lohnt sich dies, da der Energiebedarf höher ist. Im Sommer produziert Ihre Photovoltaikanlage viel Solarstrom, den Sie dann für das Kühlen mit der Wärmepumpe verwenden können. Der selbst erzeugte Strom, den Sie zum Kühlen Ihrer Räume nutzen, ist so umweltfreundlicher und nachhaltiger.

Ihr Weg zur Wärmepumpe mit Kühlung

Wie Sie Ihr Wärmepumpen-Kühlprojekt angehen sollten, hängt vom individuellen Planungsfall ab. Ist Ihr Haus bereits mit einer Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe ausgestattet, kann Ihr Heizungsfachbetrieb die passive Kühlung zu geringen Kosten nachrüsten.

Möchten Sie dagegen die Leistungsreserven der aktiven Kühlung nutzen? Jetzt sollten Sie sich informieren, ob die vorhandene Wärmepumpe reversibel ist. Das bedeutet: Kann die Regelung den Wärmepumpen-Kreislauf umdrehen und so vom Heiz- zum Kühlbetrieb wechseln. Haben Sie noch keine Wärmepumpe, sollten Sie die Möglichkeit des Kühlens von Anfang an in Ihre Überlegungen einbeziehen. Unser Rat: Auf die Möglichkeit zur Kühlung sollten Sie nicht verzichten. Sie schafft in sommerlichen Hitzeperioden ein deutliches Plus an Wohnwert.

Weitere Lösungen zur Kühlung des Wohnraums

Sie können auf unterschiedlichen Wegen für angenehme Temperaturen sorgen. Oftmals reicht schon richtiges Lüften im Sommer.

Zentrale, fest installierte Klimaanlagen versorgen die Räume über Luftkanäle in den Wänden und entsprechende Ein- und Auslässe mit abgekühlter Luft. Diese sind aber ein Luxus, den sich nicht jeder leisten möchte. Wegen des hohen Aufwands ist eine Nachrüstung kaum sinnvoll. In einem Gebäude, das bereits ein Heizsystem hat, lässt sich eine zentrale Klimaanlage wegen der kurzen jährlichen Betriebszeit ohnehin kaum rechtfertigen.

Nachrüstlösungen mit einem mobilen oder stationären Klimagerät haben das gleiche Funktionsprinzip wie eine zentrale Klimaanlage. Jedoch eignen sie sich nur für die Klimatisierung einzelner Räume. Die meisten Geräte sind teuer, unpraktisch und weniger wirksam als erhofft. Mehr dazu erfahren Sie im Beitrag „Klimaanlage Funktion“. Stattdessen bietet sich die Wärmepumpe zum Kühlen an.

Dem Sommer dank Wärmepumpe gelassen entgegensehen

Am besten nutzen Sie das Potenzial Ihres Geräts, indem Sie Ihre Wärmepumpe auch zum Kühlen und nicht nur zum Heizen nutzen. Hier sehen Sie noch einmal auf einen Blick, warum Sie auf die Kühlfunktion nicht verzichten sollten:

• Behaglich und komfortabel: Große Abgabeflächen sorgen für sanftes Kühlen. Sie müssen keinen unangenehmen Luftzug wie bei der Klimaanlage befürchten.
• Optisch unauffällig und flexibel: Im Gegensatz zur Klimaanlage kühlt die Wärmepumpe über die Wärmeabgabeflächen. Lüftungskanäle und -gitter wie bei einer zentralen Klimaanlage oder bei Inneneinheiten von Klimageräten sind daher überflüssig.
• Sicher und hygienisch: Es gibt keine zu reinigenden Luftfilter oder mögliche Gesundheitsgefahren durch zu trockene oder verunreinigte Luft, wie es von Klimaanlagen bekannt ist.
• Wirtschaftlich und ökologisch effizient: Wärmepumpen mit Kühlfunktion sind nur wenig aufwendiger als solche ohne. Am sparsamsten kühlen Sie mit einer passiven Lösung. Die wirkungsvollste Kühlleistung erreichen Sie mit einer aktiven.

¹ Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V.: Baugenehmigungen 2018: Wärmepumpe erneut auf Platz eins