Kühlen mit der Wärmepumpe
Es braucht Kühlmethoden, die wenig Energie verbrauchen. Wärmepumpen haben das Potenzial dazu.
Text — Raphael Hegglin
Wärmpumpen können nicht nur heizen, sondern auch aktiv kühlen. Denn die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist dieselbe wie die eines Kühlschrankes. Normalerweise lässt man sie einfach in die entgegengesetzte Richtung arbeiten. Beide – Wärmepumpe wie auch Kühlschrank – entziehen an einem Ort Wärme aus der Umgebung, die sie an einem anderen Ort wieder abgeben. Je nachdem, in welche Richtung die Wärme fliesst, heizt oder kühlt man.
KÜHLEN ÜBER FUSSBODEN
Was braucht es, um mit einer Wärmepumpe zu kühlen? Zuerst einmal muss das Heizsystem mit einem 4-Wegeventil und einem zweiten Expansionsventil ausgerüstet werden. Nur damit lässt sich der Kreislauf in beide Fliessrichtungen betreiben. Doch: Nicht alle Wärmepumpen-Modelle eignen sich auch fürs Kühlen. Ob die Wärmepumpe auch kühlen soll, muss man also schon vor dem Kauf wissen. Auch nicht jedes Heizsystem eignet sich zur Kühlung. So sind Radiatoren dafür viel zu ineffizient, sie kommen deshalb nicht in Frage. Üblicherweise wird über die Fussbodenheizung gekühlt. Da kalte Luft sinkt, wäre eine Deckenkühlung zwar am besten. Zwei Wasserkreisläufe – einer für die Deckenkühlung und einer für die Fussbodenheizung – sind für Ein- und Mehrfamilienhäuser jedoch zu kostspielig. Sie werden nur in Geschäftshäusern installiert.
ERDWÄRMEPUMPE IM VORTEIL
Besonders energieeffizient ist das passive Kühlen mit einer Wärmepumpe – Freecooling genannt. Dieses verbraucht kaum zusätzliche Energie: Beim Freecooling nutzt man das Erdreich als Kältereservoir. Diese Kühlmethode ist also nur mit einer Erdwärmesonde möglich.
Um die Kühle zu nutzen, ist nur der Einbau eines zusätzlichen Plattenwärmetauschers und eines Umschaltventils notwendig. Besteht im Sommer Kühlbedarf, so arbeitet lediglich die Umwälzpumpe, wodurch sich das in der Fussbodenheizung zirkulierende Heizungswasser abgekühlt. Die Wärmepumpe bleibt ausser Betrieb. Freecooling ermöglicht so ein Kühlen mit hoher Energieeffizienz.
INFO
UNKOMPLIZIERT KÜHLEN MIT LÜFTUNGSFENSTER
Die Nachtauskühlung über geöffnete Fenster wird immer wichtiger. Konsequent umgesetzt, macht diese Methode eine energieintensive, aktive Kühlung in vielen Fällen überflüssig. Nur: Was einfach klingt, ist in der Realität nicht einfach. So ist es in besonders heissen Nächten nicht sinnvoll, die Fenster vor 23 Uhr zu öffnen. Man möchte aber vorher zu Bett gehen. Oder der Strassenlärm weckt einen mit geöffneten Fenstern frühzeitig. Automatisierte Fenster werden daher immer wichtiger. Sie öffnen und schliessen nach einem vorgegeben Lüftungs-Muster. Dieses lässt sich zum Beispiel auf den Wetterbericht oder vorherrschende Lärmquellen abstimmen. So futuristisch dies klingt: Automatisierte Fenster werden in Geschäftsliegenschaften immer mehr zum Standard und könnten sich künftig auch in Wohngebäuden durchsetzen. Sie sind wichtiger Bestandteil eines Smart-Home-Konzepts.
WENIGE GRAD REICHEN OFT
Beim Freecooling darf das Heizungswasser nie unter 18 °C abkühlen. Sonst kann sich auf den Rohrleitungen im Gebäude Kondensat bilden, was zu Feuchteschäden führt. Ebenfalls ist Freecooling nicht mit der Leistung einer herkömmlichen Klimaanlage vergleichbar. Mit passivem Kühlen lassen sich den Sommermonaten 3 bis 5 °C tiefere Raumtemperaturen erzielen – was für einen guten Wohnkomfort meist ausreicht.
