5 Fragen zu Kühlen mit Wärmepumpe
1. Ein Gebäude kühlen mit einer Wärmepumpe, das geht?
Ja, das ist tatsächlich möglich. Man kann je nach Typ der Wärmepumpe zwischen aktiver und passiver Kühlung unterscheiden. Der Unterschied wird weiter unten erklärt. Das Grundprinzip: Das System läuft vereinfacht gesagt “rückwärts”.
Im Sommer kann somit die Wärmepumpe auch zur Kühlung von Gebäuden eingesetzt werden. Nicht jedes Wärmepumpensystem ist zur Kühlung von Gebäuden geeignet. Falls diese Funktion mitgedacht werden soll, ist dies direkt bei der Auswahl der Wärmepumpe und der Planung des Heizsystems zu berücksichtigen. Bei einigen Wärmepumpentypen lässt sich die Kühlfunktion auch nachrüsten.
2. Geht das auch in Kombination mit den üblichen Heizungsradiatoren?
Zum Kühlen sind die gängigen Heizkörper nicht geeignet. Aufgrund ihrer geringen Fläche können sie die Räume nicht so effizient kühlen. Besser geeignet sind Flächenheizungen über Boden, Wand oder Decke oder die Lüftungsanlage einer Luft-Luft-Wärmepumpe. Im Sommer werden dann einfach die in den kalten Monaten zum Heizen vorgesehenen Systeme von kühlerem Wasser durchströmt und zum Kühlen eingesetzt. Ist eine Gebäudekühlung gewünscht, sollten die Radiatoren also im besten Fall ersetzt werden.
3. Worin besteht der Unterschied zur Klimaanlage?
Die Grenze zwischen Klimaanlagen und Wärmepumpen verläuft mittlerweile fließend. Die Klimaanlage wurde ursprünglich hauptsächlich zur Kühlung von Räumen eingesetzt. Viele Geräte können heutzutage aber auch heizen. Beiden Gerätetypen liegt der gleiche Kältemittelkreislauf zu Grunde, der dann einfach “umgedreht” wird.
Klimaanlagen sind üblicherweise kleiner dimensioniert und werden für wenige Räume eingesetzt. Sie geben ihre Energie meist über Lüftungen direkt an die Räume ab und nutzen über ein Außengerät die Außenluft daher "Split-Geräte" genannt. Zwischen beiden zirkuliert das "Kältemittel". Wärmepumpen sind meist zentrale Heizungsanlagen für das gesamte Gebäude und nutzen deren Heizkreislauf, z.B. Radiatoren, Flächenheizungen (Fußboden, Decke oder Wand) oder zentrale Lüftungsanlagen (Luft-Luft-Wärmepumpe). Als Wärme- bzw. Kältequelle wird abhängig vom Wärmepumpentyp die Außenluft, der Erdboden oder das Grundwasser eingesetzt. Das Kühlen und Heizen über Flächenheizungen wird meist als angenehmer empfunden als das über Lüftungen.
4. Was ist passive Kühlung?
Bei der passiven Kühlung wird der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe mit einem 3-Wege-Ventil umgangen und die Wärmepumpe bzw. der Verdichter bleibt ausgeschaltet. Das Gebäude wird über einen Wärmetauscher mit kühlerem Wasser aus dem Erdreich gekühlt. Passive Kühlung ist also nur mit Erd- oder Grundwasserwärmepumpen möglich. Vorteil: Der Stromverbrauch ist verglichen mit der aktiven Kühlung niedriger, denn für die Wasserzirkulation laufen nur Umwälzpumpen. Nachteil: Die Kühlleistung ist begrenzt und abhängig von der Temperatur des Erdbodens oder des Grundwassers.
5. Wie funktioniert die aktive Kühlung?
Bei der aktiven Kühlung wird der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe umgekehrt. Man spricht dann auch von einer reversiblen Wärmepumpe. Das gleiche Grundprinzip macht sich übrigens auch der handelsübliche Kühlschrank zu Nutze. Für die aktive Kühlung sind zusätzlich ein 4-Wege-Ventil und ein zweites Expansionsventil notwendig, um den Prozess umzukehren. Die reversible Wärmepumpe kann, verglichen mit der passiven Kühlung, eine höhere Kühlleistung erreichen. Dieser Vorteil geht jedoch einher mit einem höheren Stromverbrauch durch den Betrieb des Verdichters. Aktive Kühlung funktioniert mit allen Wärmepumpensystemen, sofern vom Hersteller ein reversibler Betrieb vorgesehen ist. Wenn die aktive Kühlung in den Sommermonaten mit Strom aus einer
PV-Anlage versorgt wird, ist dennoch ein klimaneutraler Betrieb möglich.