Heizen und Kühlen mit Wärmepumpe: Im Sommer kühlen und im Winter heizen
Das Kühlen von Häusern wird angesichts immer häufiger auftretender sogenannter „Hitzesommer“ und des Klimawandels auch in unseren Breitengraden zunehmend attraktiver. Wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, sollte deshalb diese Möglichkeit bei der Planung gleich mit in Betracht ziehen.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine dafür ausgelegte Wärmepumpe kann im Sommer mitkühlen – oft ohne separate Klimaanlage, aber nicht wie ein vollwertiges Klimagerät.
- Passives Kühlen ist bei Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen möglich, kostet kaum Strom, kühlt aber nur moderat.
- Aktives Kühlen funktioniert mit reversiblen Wärmepumpen, auch Luft-Wasser-Geräten – der Verdichter läuft dabei mit (Stromkosten).
- Große Kühlflächen wie Fußboden- oder Wandheizung und gedämmte Rohre sind wichtig – sonst droht Schwitzwasser.
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Wie funktioniert das Kühlen mit der Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe funktioniert grob gesagt im Prinzip wie ein Kühlschrank: Der Umwelt wird Wärme entzogen und diese wird in der Wärmepumpe mithilfe eines Kältemittels durch Verdichtung auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dann über ein sogenanntes Wärmeverteilsystem (Heizkörper und -rohre) an die Umgebung (Wohnung oder Haus) abgegeben.
Bei dafür ausgelegten Wärmepumpen lässt sich der Prozess für den Kühlbetrieb nutzen: Das Haus kann dann über Heizflächen mitgekühlt werden, ohne zwingend ein separates Klimagerät einzubauen.
Zwei Möglichkeiten, die Wärmepumpe zum Kühlen zu benutzen, stehen dabei zur Verfügung.
Passives Kühlen mit der Wärmepumpe
Das sogenannte passive Kühlen funktioniert mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe oder einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Der Verdichter wird in diesem Fall bei der Kühlfunktion nicht benötigt, es wird einfach die Wärme aus den Räumen in das im Sommer deutlich kühlere Erdreich geleitet. Dabei reicht es, wenn lediglich die Umwälzpumpen sowohl im Heizkreislauf wie auch im Sole-Kreislauf laufen. Der Verdichter wird nicht benötigt. Der technische (und finanzielle) Aufwand für das passive Kühlen mit der Wärmepumpe ist relativ gering, aber leider auch die Kühlleistung. Die Raumtemperatur lässt sich mit dieser Variante typischerweise um etwa 2 bis 3 Grad senken. Passives Kühlen kann mit einer Luft-Wärmepumpe jedoch nicht funktionieren, da die Umgebungsluft zu warm ist.
Aktives Kühlen mit der Wärmepumpe
Aktives Kühlen ist nicht mit jeder Wärmepumpe möglich, sondern mit reversiblen Geräten – darunter auch Luft-Wasser-Wärmepumpen. Es ist im Prinzip ganz einfach: In der Wärmepumpe wird sozusagen nur die Richtung geändert, der Verdichter ist also weiterhin in Betrieb. Damit wird dann der Innenluft die Wärme entzogen und diese in die Außenluft oder an Erdreich oder Grundwasser abgegeben. Notwendig ist dazu die Möglichkeit, die Richtung umzuschalten. Dies erfolgt über ein zusätzlich verbautes 4-Wege-Ventil und ein weiteres Expansionsventil im Kältemittelkreislauf.
Mit dem aktiven Kühlen sind erheblich größere Temperaturunterschiede erreichbar. Der einzige Nachteil bei dem aktiven Kühlen liegt in den Betriebskosten, da der Verdichter ja weiter betrieben wird. Wird die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage kombiniert, ergibt sich gerade beim Kühlen jedoch ein weiterer Vorteil. Die Photovoltaikanlage produziert natürlich gerade dann viel Strom, wenn die Kühlung gewünscht wird und der Eigenanteil an Strom kann weiter gesteigert werden.
Welche Bauart die Kühlfunktion mitbringt, hängt vom Gerät ab – die Unterschiede erklären wir unter Monoblock oder Split.
Passives und aktives Kühlen im Vergleich
| Kriterium | Passives Kühlen | Aktives Kühlen |
|---|---|---|
| Geeignete Wärmepumpe | nur Erdwärme (Sole-/Wasser-Wasser) | reversible Wärmepumpe mit Kühlfunktion, auch Luft-Wasser |
| Verdichter | aus – nur Umwälzpumpen | läuft mit |
| Kühlleistung | gering (wenige Grad) | deutlich höher |
| Betriebskosten | sehr niedrig | höher (Verdichterstrom) |
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Brauche ich besondere Heizkörper zum Kühlen mit der Wärmepumpe?
Mit normalen Heizkörpern ist leider keine besonders große Kühlleistung zu erzielen, dazu ist die Fläche zu gering. Besser sind da schon Fußbodenheizungen wegen ihrer größeren Fläche oder auch Wandflächenheizungen. Die höchste Kühlleistung lässt sich jedoch mit Gebläsekonvektoren erzielen. Damit kann auch verhindert werden, dass die Wärmepumpe sich andauernd an- und wieder ausschaltet, weil ansonsten der Taupunkt unterschritten wird. Beim Kühlbetrieb müssen kühlwasserführende Leitungen passend und möglichst diffusionsdicht gedämmt werden; zusätzlich verhindert eine Taupunktregelung, dass Flächen oder Rohre „schwitzen“.
Eines sollten Sie bei der Planung bedenken: Eine Wärmepumpe senkt vor allem die Lufttemperatur und entzieht der Raumluft – anders als ein Klimagerät – kaum Feuchtigkeit. Über Flächenheizungen ist die Kühlleistung zusätzlich durch den Taupunkt begrenzt, damit sich kein Schwitzwasser bildet. Wer sehr stark kühlen oder aktiv entfeuchten möchte, kommt deshalb um Gebläsekonvektoren oder ein separates Klimagerät nicht herum.
Welche Kühlung passt zu Ihrer Wärmepumpe?
1. Haben Sie eine Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
2. Wollen Sie spürbar stärker kühlen oder entfeuchten?
Fazit
Eine Wärmepumpe lässt sich also hervorragend auch zum Kühlen des Hauses einsetzen. Eine geplante Kühlfunktion kann sich lohnen, wenn vorhandene Flächenheizungen oder Gebläsekonvektoren genutzt werden; bei hohem Kühl- oder Entfeuchtungsbedarf bleibt ein separates Klimagerät aber die stärkere Lösung.
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