Die Wärmepumpe zum Kühlen nutzen: So funktioniert's
Große Sommerhitze ist auch hierzulande keine Seltenheit mehr. Klimaanlagen könnten eine Lösung sein, aber sie verbrauchen viel Energie, sorgen für trockene Luft und können zu Atemwegserkrankungen führen.
Günstiger, umweltfreundlicher und gesünder lassen sich Wohnräume mit einer Wärmepumpe kühlen, die an eine Fußbodenheizung angeschlossen ist. Kühlen mit Wärmepumpe ist damit eine gute Alternative zur Klimaanlage. Hier erfahren Sie, wie das funktioniert.
- Die Wärmepumpe als Alternative zur Klimaanlage
- Wärmepumpe und Fußbodenheizung zum Kühlen kombinieren
- Aktive Kühlung mit einer reversiblen Wärmepumpe
- Passive Kühlung mit der Erdwärmepumpe
- Fazit: Kühlen mit Wärmepumpe als Alternative zur Klimaanlage
Christian Mascheck
Fachautor CRADLE
Die Wärmepumpe als Alternative zur Klimaanlage
An heißen Sommertagen wünschen sich viele Hausbesitzer eine Klimaanlage. Doch Klimaanlagen haben auch viele ungewünschte Nebenwirkungen.
Wer schon einmal eine durch Klimaanlagen verursachte Erkältung nach einem Langstreckenflug oder nach einem Aufenthalt in klimatisierten Räumen hatte, weiß, wovon die Rede ist. Klimaanlagen trocknen die Luft aus und sind deshalb unangenehm für Menschen mit empfindlichen Schleimhäuten und Allergien. Ebenfalls nachteilig ist die oft entstehende Zugluft: Erkältungen und Unwohlsein sind die Folge. Klimaanlagen und ein wohngesundes Zuhause vertragen sich deshalb selten.
Eine für viele Menschen angenehmere Alternative zur Klimaanlage ist das Kühlen der Räume mithilfe einer Wärmepumpe und einer Fußbodenheizung.
Mit einer Heizung kühlen? Das verwundert zunächst. Doch im Grunde genommen ist das Prinzip denkbar einfach: Da, wo sonst Wärme erzeugt und über die Leitungen der Fußbodenheizung verteilt wird, kann im Sommer auch erfrischende Kühle verbreitet werden.
Das Fluten der Fußbodenheizung mit kühlem Wasser führt zu einer gleichmäßigen Verteilung und einem Kühleffekt, der sich im gesamten Haus ausbreitet. Die ungesunde, punktuelle Kälte einer Klimaanlage, verbunden mit Lärm und starkem Gebläse sowie Zugluft bleiben vollkommen aus. Die Wärmepumpe als Klimaanlage kühlt also besonders schonend und ist in den meisten Fällen auch erheblich umweltfreundlicher als Klimaanlagen mit schädlichen Kältemitteln.
So wirkt sich Hitze auf unsere Gesundheit aus
Der Klimawandel beschert uns immer häufiger sehr heiße Sommer. Die Zahl der Hitzetage mit mindestens 30 Grad hat sich in den letzten Jahrzehnten deutlich erhöht. In Berlin und Wien hat sich deren Anzahl sogar verdoppelt: Das haben der Deutschen Wetterdienst (DWD), das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz und die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) aus Österreich errechnet.
Das hat Auswirkungen auf unsere Gesundheit: Abgeschlagenheit am Tage, Schlafstörungen in heißen Nächten, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Muskelkrämpfe sind die in einer Forsa-Umfrage aus dem heißen Sommer 2018 am häufigsten genannten Folgen großer Sommerhitze. Eine kühlere Wohnung tut dem Körper an heißen Tagen gut.
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Wärmepumpe und Fußbodenheizung zum Kühlen kombinieren
Auch wenn das Kühlen mit Wärmepumpe viele Vorteile hat, sollten Sie bedenken, dass die Kühlleistungen begrenzt sind. Wer mit einer Fußbodenheizung kühlen will, kann damit keine stark erhitzen Räume komplett herunterkühlen. Es geht eher um einen angenehmen Kühleffekt von ca. 3 Grad Celsius weniger als der üblichen Raumtemperatur. Die angenehme, weitflächige Verteilung sorgt aber für eine besonders gute Abkühlung und fördert beispielsweise nachts einen gesunden Schlaf.
Achtung: Wer statt einer Fußbodenheizung die Wärmepumpe mit Heizkörpern kombiniert hat, kann die Wärmepumpe leider nicht als Klimaanlage nutzen: Die Oberflächen der Heizkörper sind dafür einfach zu klein und der Effekt wäre zu gering. Eine Möglichkeit wären allerdings sogenannte Gebläsekonvektoren: Das sind Heizkörper, welche die normalerweise von ihnen erzeugte Wärme durch kleine Gebläse in der Raumluft verteilen.
Tipp: Kühldecke statt Fußbodenheizung
Der besondere Vorteil einer Fußbodenheizung ist, dass sich die Strahlungswärme im Raum verteilt und aufsteigt. Kühle Luft steigt allerdings nicht auf, weshalb die optimale Kühlung mit einer Kühldecke – also einer Flächenheizung unter der Decke – erreicht werden könnte. Der Kühleffekt solcher Lösungen ist erheblich stärker als derjenige einer Fußbodenheizung. Auch die Kombination mit Wandflächenheizungen ist möglich.
Aktive Kühlung mit einer reversiblen Wärmepumpe – so funktioniert's
Grundsätzlich funktioniert eine Wärmepumpe so: Umweltwärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser wird in einem Kreislaufsystem mittels eines strombetriebenen Verdichters komprimiert und damit weiter erwärmt. Die Wärme wird dann zum Beispiel an die Fußbodenheizung weitergegeben.
Bei einer Wärmepumpe mit aktiver Kühlfunktion wird dieser Prozess umgekehrt:
Die Wärme wird nicht von außen nach innen geführt, sondern von innen nach außen.
Das Wasser in der Fußbodenheizung erwärmt sich aufgrund der hohen Umgebungstemperatur im Haus und wird nach draußen abgeführt.
Nicht jede Wärmepumpe kann zum Kühlen genutzt werden. Grundsätzlich muss sie mit dieser Funktion auch ausgestattet sein: Es muss sich um eine sogenannte reversible Wärmepumpe handeln. Das bedeutet, dass Zirkulationspumpe und Verdichter eingeschaltet bleiben. Deswegen heißt diese Variante „aktive" Kühlung. Das System läuft dabei reversibel, also umgekehrt. Der Stromverbrauch der aktiven Kühlung ist höher als bei der passiven, dafür lässt sich die Temperatur hier auch stärker senken.
Vor allem bei Luft/Wasser-Wärmepumpen kommt diese Form der aktiven Kühlung zum Einsatz. Der Grund: Luft/Wasser-Wärmepumpen verfügen über ein Außenmodul, an das die Wärme des Hauses nicht abgegeben werden kann – denn im Sommer ist die Luft vorm Haus meist noch wärmer als im Innern des Hauses. Andere Wärmepumpenarten können natürlich auch mittels eines zugeschalteten Verdichters zum Kühlen betrieben werden – und damit den Effekt verstärken.
Kühlfunktion: manuell, zeitgesteuert oder smart?
Wenn Sie die Kühlfunktion nutzen wollen, sollten Sie das bei der Wahl der richtigen Wärmepumpe berücksichtigen.
- Es gibt Wärmepumpen, welche die Kühlfunktion ganz automatisch regeln. Dafür messen sie mittels Sensoren die Raumtemperatur und schalten ab einem bestimmten Schwellenwert die Kühlfunktion der Wärmepumpe ein.
- Andere Modelle besitzen eine Zeitschaltung. Sie können zum Beispiel die Zeit der höchsten Temperaturen in der Mittagszeit einstellen, um die Wärmepumpe als Klimaanlage zu nutzen.
- Die günstigsten Modelle müssen manuell in den Klimaanlagenmodus versetzt werden.
Passive Kühlung mit der Erdwärmepumpe
Man kann mit einer Wärmepumpe nicht nur aktiv, sondern auch passiv kühlen. Die passive Kühlung heißt so, weil der Verdichter der Wärmepumpe nicht genutzt werden muss, was sich positiv auf den Stromverbrauch auswirkt. Sie kommt bei Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz.
So funktioniert's: Das Wasser in der Fußbodenheizung nimmt bei der passiven Kühlung ebenfalls die Wärme des Hauses auf, diese wird aber an das auch im Sommer kühlere Erdreich oder Grundwasser übertragen. Ein Wärmetauscher sorgt für die Abkühlung des Wassers auf seinem Weg in den Untergrund. Wenn das dann kühlere Wasser wieder ans Tageslicht kommt, kehrte es in Haus zurück und kann erneut Wärme aufnehmen. Diese passive Kühlung wird daher auch als Geo-Cooling bezeichnet, weil der geologische Temperaturunterschied dafür genutzt wird.
Die Kühlwirkung ist nicht so stark wie bei der aktiven Kühlung, aber sie verursacht fast keine Betriebskosten. Der Weg in den Untergrund funktioniert nur bei Erdwärmepumpen als Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen.
Taupunkt beachten!
Im Unterschied zu einer echten Klimaanlage können Wärmepumpe und Fußbodenheizung die Luft nicht entfeuchten. Eine sensorgesteuerte Anlage ist deshalb optimal. Achten Sie dabei auch auf Taupunktsensoren. Diese sorgen dafür, dass die Kälteleistung reduziert wird, wenn die Gefahr besteht, dass sich Kondenswasser auf dem Fußboden oder der Wandfläche bildet. Warme Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kalte, sodass es zum Niederschlag von Tauwasser kommen kann. Das sollte verhindert werden – insbesondere, wenn die Fußbodenheizung unter Holzböden verlegt ist.
Fazit: Kühlen mit Wärmepumpe als Alternative zur Klimaanlage
- Um mit einer Wärmepumpe per Fußbodenheizung zu kühlen, benötigen Sie eine sogenannte reversible Wärmepumpe.
- Die Kühlfunktion ist prinzipiell mit jeder Wärmepumpenart (Erd- oder Luftwärmepumpe) möglich, sofern das Modell dafür ausgelegt ist.
- Luftwärmepumpen kühlen aktiv. Da der Kompressor der Wärmepumpe genutzt wird, ist ein höherer Stromverbrauch die Folge.
- Erdwärmepumpen kühlen passiv. Das hat den Vorteil, dass der Stromverbrauch nur sehr gering ist, allerdings ist auch die Kühlwirkung geringer.
Tipp: Aktive Kühlung mit Strom aus der Photovoltaikanlage
Wenn Sie eine Wärmepumpe und Fußbodenheizung nutzen und gleichzeitig Ihren eigenen Strom in einer Photovoltaikanlage auf dem Hausdach erzeugen, dürfte der höhere Stromverbrauch der aktiven Kühlung per Wärmepumpe und Fußbodenheizung für Sie kein Problem darstellen. Gerade im Hochsommer, wenn Sie eine Kühlung wünschen, ist der Ertrag der PV-Anlage meist besonders hoch, sodass der Extraverbrauch der Kühlung gar nicht ins Gewicht fällt.
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