Mit der Wärmepumpe kühlen
Unsere Sommer werden immer heißer. Du sehnst dich nach Abkühlung? Mit einer Wärmepumpe kannst du dein Haus kühlen.
Inhalt des Blogartikel
Die einzige Heizung, die auch kühlt
2019 war das bislang zweitwärmste Jahr in Deutschland seit dem Beginn der Wetteraufzeichnungen. Es sind vor allem die zunehmend tropischen Sommer, die bei vielen für schlaflose Nächte sorgen. Ventilatoren sollen Abhilfe schaffen, kühlen die Luft aber kaum ab. Stattdessen wirbeln sie die warme Raumluft nur auf. Professionelle Klimaanlagen sind zwar sehr wirksam, aber auch recht teuer.
Eine praktische Alternative ist eine Wärmepumpe, die kühlen kann. Sie ist mit einer Fußboden- Wand- oder Deckenheizung kombinierbar. Wenn du aktuell über eine neue Heizung nachdenkst, ist dieser Zusatznutzen der Wärmepumpe genau richtig für dich. Im Vergleich zur klassischen Klimaanlage ist die Kühlung der Räume mit einer Wärmepumpe nicht nur sehr effizient, sondern auch umweltschonend. So hast du geringe Betriebskosten und im Sommer angenehm klimatisierte Räume – noch dazu ohne störende Geräusche oder einen unangenehmen Luftzug.
Wärmepumpen mit Kühlfunktion kosten im Schnitt etwa 2.000 bis 3.000 Euro mehr als eine Wärmepumpe, die nur heizt.
So kannst du mit der Wärmepumpe kühlen
Grundsätzlich arbeitet eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt. Sie entzieht der Umwelt – der Luft, Erde oder dem Wasser – Wärme. Dementsprechend gibt es folgende Arten von Wärmepumpen:
Um die Umweltwärme auf ein Heizniveau zu bringen, nutzt das Heizsystem ein Wärmeträgermedium (Kältemittel), das bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Durch die aufgenommene Umweltwärme wird das Kältemittel gasförmig. Ein Verdichter erhöht den Druck. Das heiße Kältemittelgas kondensiert im Verflüssiger wieder und gibt die Wärme zum Heizen ab.
Es bietet sich an, das Prinzip der Wärmepumpe einfach umzukehren und das Gerät wie einen Kühlschrank einzusetzen – allerdings zur Kühlung der Zimmer. Diese Funktion nennt sich „aktives Kühlen“ oder „Active Cooling“. Eine weitere Möglichkeit, die Räume im Sommer abzukühlen, bietet die passive Kühlung „Natural Cooling“.
Active Cooling
Das aktive Kühlen hat den Vorteil, dass die Wärmepumpe dazu jede Wärmequelle nutzen kann. Der Verdichter bleibt weiterhin aktiv. Es wird lediglich der Kältekreislauf innerhalb der Wärmepumpe gedreht. Das Heizsystem verdampft das Kältemittel nun nicht mehr mit Wärme aus der Umwelt, sondern aus dem Haus. Die den Räumen entzogene Wärme wird anschließend an die Außenluft, das Erdreich oder Grundwasser abgegeben. Es ist aber wirtschaftlicher, wenn du damit das Trinkwasser erwärmst.
Um die Richtungsänderung im Wärmepumpenprozess zu ermöglichen, muss im Kältemittelkreislauf zusätzlich ein 4-Wege-Ventil und ein zweites Expansionsventil verbaut sein. Das 4-Wege-Ventil kehrt aber nicht nur die Fließrichtung um. Es ist zudem möglich, unabhängig voneinander das Brauchwasser zu erwärmen und zu kühlen. Besitzt du eine Photovoltaikanlage, kann die Wärmepumpe den zum Kühlen benötigen Strom von dieser beziehen. Das erhöht die Wirtschaftlichkeit beider Systeme. Denn gerade im Sommer sind sowohl die Solarstromüberschüsse als auch der Kühlbedarf sehr hoch.
Die aktive Kühlung hat eine wesentlich höhere Kühlleistung als die passive Kühlung. So sind im Sommer Raumtemperaturen um die 20 Grad Celsius möglich. Im Gegensatz zu einer Klimaanlage, trocknet die Luft nicht aus. Bei der aktiven Kühlung mit der Wärmepumpe solltest du die Rohrleitungen isolieren, um die Entstehung von Kondenswasser zu vermeiden.
Tipp: Wenn du eine Wärmepumpe kaufen möchtest, die aktiv kühlen kann, frage explizit nach einer reversiblen Wärmepumpe. Nicht alle Wärmepumpen haben eine Kühlfunktion.
Natural Cooling
Die passive Kühlung ist nur mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe möglich. Beide Wärmequellen haben ganzjährig konstante Temperaturen um die 10 Grad Celsius.
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nimmt die Raumwärme über einen Wärmetauscher auf und gibt sie an die Soleflüssigkeit ab. Über den Heizkreis gelangt sie dann in die Erdwärmesonden oder den Erdkollektor, wo die Temperatur, wie bereits erwähnt, nur etwa 10 Grad Celsius beträgt. Abgekühlt fließt sie dann beispielsweise in die Fußbodenheizung zurück, um erneut Wärme aufzunehmen. Die Kühlleistung ist bei Erdwärmesonden höher als bei Kollektoren.
Kühlst du deine Räume mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe, hast du einen zusätzlichen Vorteil. Durch die Raumwärme, die das System im Sommer dem Erdreich zuführt, regeneriert sich das Erdreich rund um die Erdwärmesonde oder die Erdkollektoren herum schneller. Dadurch stehen zu Beginn der Heizperiode der Wärmepumpe höhere Temperaturen zur Verfügung und sie kann effizienter arbeiten. So kannst du deine Heizkosten senken.
Bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist das Prinzip ähnlich, allerdings übernimmt das Grundwasser die Rolle der Sole. Außer der Regelung und Umwälzpumpe bleibt die Wärmepumpe ausgeschaltet. Natural Cooling ist deswegen eine energiesparende und günstige Gebäudekühlung. Auch der technische Aufwand und die Kosten sind gering. So kannst du die Raumtemperatur um etwa 3 Grad Celsius absenken. Allerdings dauert es etwas länger, bis der Kühleffekt eintritt. Beim passiven Kühlen entstehen ebenfalls keine störenden Geräusche.
Kompaktgeräte inklusive Lüftung
Es gibt auch spezielle Lösungen für Ein- und Zweifamilienhäuser, die das Heizen mit Umweltwärme, eine passive Kühlung und kontrollierte Wohnraumlüftung in einem Gerät zusammenführen. Die Bedienung dieser Kompaktgeräte ist einfach. Eine zentrale Regelung sorgt dafür, dass alle Anwendungen optimal aufeinander abgestimmt sind. Das hat den Vorteil, dass du die für die Wärmeerzeugung, das passive Kühlen sowie die kontrollierte Wohnraumlüftung erforderliche Energie äußerst effizient einsetzen kannst.
Sind spezielle Heizkörper notwendig?
Klassische Heizkörper sind für das Kühlen mit der Wärmepumpe ungeeignet. Hier ist die Übertragung der kühlen Raumluft nur sehr beschränkt möglich, weil die Übertragungsfläche zu klein ist. Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen hingegen sind aufgrund der großen Fläche ideal. Anders als bei einer Klimaanlage dauert es jedoch länger, bis der Kühleffekt eintritt. Das hängt mit der Trägheit von Flächenheizungen zusammen.
Wenn du mit einer Fußbodenheizung optimalen Kühlkomfort genießen möchtest, aktivierst du am besten bereits morgens die Kühlfunktion der Wärmepumpe und nicht erst mittags oder nachmittags, wenn es dir zu warm ist. Auch Gebläsekonvektoren sind sehr gut geeignet. Hier tritt die Kühlung recht schnell ein. Allerdings arbeiten die Geräte nicht geräuschlos.
