Heizen und Kühlen mit der Fußbodenheizung: Möglichkeiten, Vorteile und Nachteile
Wird die Fußbodenheizung mit einer Wärmepumpe kombiniert, kann man mit dem gleichen System heizen und kühlen. Im Winter wird dem Raum über die Flächenheizung Wärme zugeführt und im Sommer kann der Raumluft die überschüssige Wärme entzogen werden.
Lesen Sie hier, wie solch ein System funktioniert und wo die Vorteile beziehungsweise die Grenzen liegen. Vielleicht ist eine Fußbodenheizung zum Heizen und Kühlen auch für Sie eine interessante Alternative.
Das Wichtigste in Kürze
- Mit einer Wärmepumpe kann die Fußbodenheizung im Sommer auch kühlen – passiv über das Erdreich oder aktiv im Umkehrbetrieb.
- Die Kühlleistung ist begrenzt: Sie temperiert den Raum um wenige Grad, ersetzt aber keine Klimaanlage mit Entfeuchtung.
- Ein Taupunktwächter muss die Vorlauftemperatur überwachen, damit sich an Boden und Leitungen kein Kondenswasser bildet.
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Ein System für Heizen und Kühlen
Die Fußbodenheizung verteilt die Wärme im Raum über die wasserführenden Rohre im Boden. Die Wärme steigt dabei vom Boden auf und wird als besonders angenehm empfunden. Dieses Prinzip funktioniert auch in der entgegengesetzten Richtung: Dann fließt kaltes Wasser durch das Rohrsystem und nimmt die Wärmeenergie des Raumes auf. Dabei erwärmt sich das Heizungswasser und der Raum wird gekühlt.
Für den Umkehrprozess benötigt die Fußbodenheizung allerdings eine Wärmepumpe. Diese heizt im Winter, indem sie Umweltenergie zum Heizen nutzt; im Sommer gibt sie die Raumwärme an die Umwelt ab. Es wird zwischen der aktiven und der passiven Kühlung mit Wärmepumpen unterschieden.
Aktive Kühlung ermöglicht mehr Leistung
Bei der aktiven Kühlung ist die Wärmepumpe ganz normal in Betrieb, nur arbeitet sie in der Umkehrrichtung. Das heißt, der Verdichter bleibt in Betrieb und für die Richtungsänderung der Funktionsweise wird ein Vier-Wege-Ventil eingesetzt.
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht für das Heizen der Außenluft Wärme. Beim Kühlen wird dagegen der Innenluft die Wärmeenergie entzogen. Das Vier-Wege-Ventil ermöglicht den reversiblen Betrieb. Die Warmwasserbereitung muss im Kühlbetrieb hydraulisch und regelungstechnisch mitgeplant werden, damit Kühlung und Trinkwarmwasserbedarf nicht gegeneinander arbeiten.
Die aktive Kühlung funktioniert über die Funktionsweise der Wärmepumpe und benötigt entsprechend Strom. Es können Luft-, Erd- und Wasserwärmepumpen eingesetzt werden.
Passive Kühlung ist sparsam und umweltschonend
Die passive Kühlung ist eine natürliche Kühlung, die mit Wasser-Wasser- oder Sole-Wasser-Wärmepumpen funktioniert. Bei diesem Prinzip wird das Erdreich genutzt: Ab etwa 10 Metern Tiefe bleibt die Temperatur ganzjährig weitgehend konstant und liegt häufig in der Größenordnung von rund 10 Grad Celsius. An heißen Tagen können diese vergleichsweise kalten Temperaturen genutzt werden.
Dafür zirkuliert in dem Rohrsystem der Fußbodenheizung kaltes Wasser, welches der Raumluft Wärme entzieht. Diese wird über einen zusätzlichen Plattenwärmetauscher an den Kreislauf im Erdreich geführt. Über die Erdwärmesonden wird die Wärme dann ans umliegende Erdreich abgegeben.
Bei dieser passiven Kühlung ist der Verdichter der Wärmepumpe nicht in Betrieb. Damit das Prinzip der passiven Kühlung funktioniert, wird ein zusätzlicher Plattenwärmetauscher und ein Umschaltventil benötigt.
Passive oder aktive Kühlung: zwei Wege, ein System
Passive KühlungSparsamste Lösung
Das kühle Erdreich oder Grundwasser nimmt die Raumwärme direkt über einen Wärmetauscher auf – der Verdichter der Wärmepumpe bleibt aus.
Geeignet fürHäuser mit Erdsonden- oder Grundwasser-Wärmepumpe, die eine leise Grundkühlung wollen
Aktive KühlungLeistungsstärker
Die Wärmepumpe arbeitet im Umkehrbetrieb wie ein Kühlschrank – ein Vier-Wege-Ventil dreht den Kältekreis um, der Verdichter läuft mit.
Geeignet fürLuft-Wasser-Wärmepumpen und Haushalte mit höherem Kühlbedarf
Heiz- und Kühl-Leistung der Fußbodenheizung
Die Fußbodenheizung hat weder beim Heizen noch beim Kühlen unbegrenzt Leistung zur Verfügung. Beim Heizen begrenzen die maximal zulässigen Oberflächentemperaturen die Leistung. So heiß wie ein Heizkörper darf eine Fußbodenheizung natürlich nicht werden, das wäre unangenehm. Im Bad und an Randzonen sind höhere Temperaturen von 33 und 35 Grad Celsius erlaubt, im Aufenthaltsbereich dürfen die Oberflächentemperaturen 29 Grad Celsius betragen. Das begrenzt die Heizleistung im Aufenthaltsbereich auf rund 100 Watt pro Quadratmeter; Randzonen dürfen etwas mehr leisten.
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Auch beim Kühlen ist die Oberflächentemperatur nach unten begrenzt. Am Boden sollte die Oberflächentemperatur beim Kühlen nicht unter etwa 19 bis 20 Grad Celsius sinken. Ansonsten wird der Raum nicht mehr als behaglich empfunden und es können sogar gesundheitliche Beschwerden auftreten. Zudem ist die Temperaturuntergrenze ein Schutz vor Kondensation: An kühlen Flächen kann sich sonst Wasser aus der Raumluft absetzen. Moderne Regelungen überwachen dafür den Taupunkt und halten die Vorlauftemperatur – üblich sind etwa 16 bis 20 Grad Celsius im Kühlbetrieb – stets oberhalb dieser Grenze. Die Kühlleistung bleibt dadurch deutlich unter der Heizleistung – die typischen Größenordnungen zeigt die Übersicht unten.
Kühlen ist nicht Heizen: die Leistungsgrenzen
Vor- und Nachteile
Kombiniert man die Fußbodenheizung mit einer Wärmepumpe, sorgt ein einziges System ganzjährig für hohen Wohnkomfort. Im Winter sorgt die Flächenheizung für angenehme Wohlfühlwärme und im Sommer werden die hohen Temperaturen im Raum gesenkt. Besonders umweltfreundlich ist dabei die passive Kühlung mit einer Erd- oder Wasserwärmepumpe. Gegenüber der aktiven Kühlung fallen hier auch weniger Betriebskosten an.
Da die Leistung dieses Systems begrenzt ist, reicht die Heiz- und Kühlleistung je nach Wohn- und Nutzungssituation unter Umständen nicht aus. Eine optimale Auslegung und Planung für den Einzelfall sind entscheidend, ob die Fußbodenheizung hinterher im gewünschten Maß Heizen und Kühlen kann.
Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen ist das Kühlen mit der Fußbodenheizung rechnerisch eine attraktive Alternative. Die Mehrkosten für die Kühlung sind geringer und besonders bei der passiven Kühlung auch die Betriebskosten.
Realistische Erwartungen: Temperieren statt Klimatisieren
Wichtig für die Entscheidung: Eine Fußbodenkühlung ersetzt keine Klimaanlage. Sie senkt die Raumtemperatur an heißen Tagen typischerweise um wenige Grad und arbeitet dafür unsichtbar, leise und ohne Zugluft. Anders als ein Klimagerät entfeuchtet sie die Raumluft jedoch nicht. Am wirksamsten ist die Flächenkühlung deshalb im Zusammenspiel mit konsequenter Verschattung und nächtlichem Lüften – dann bleibt das Haus auch in längeren Hitzeperioden spürbar angenehmer.
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