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Energieeffizient und vielseitig: Kühlen mit der Wärmepumpe

Die Wärmepumpe liegt als energieeffizientes Heizsystem absolut im Trend und spielt beim Erreichen der Klimaziele eine Schlüsselrolle. Allein 2022 ist in über der Hälfte (57 Prozent) der neu gebauten Wohnimmobilien eine Wärmepumpe als Hauptheizung installiert worden, wie Zahlen des Statistischen Bundesamtes (Destatis) belegen. Aber die Wärmepumpe eignet sich nicht allein als klimafreundliche Heizung, sondern kann im Sommer ebenfalls zur Kühlung der Wohnräume eingesetzt werden. Damit avanciert das System zum Allrounder, das in jeder Jahreszeit für angenehme Wohnraumtemperaturen sorgt. Aber wie genau funktioniert eine Wärmpumpe, die heizen und kühlen kann, und worauf ist bei der Installation zu achten?

Heiz- und Kühlsystem in einem

Mit dem Einbau einer Wärmepumpe ergibt sich die Möglichkeit, die eigenen vier Wände emissionsfrei und energiesparend zu temperieren. Dafür nutzt das Heizsystem regenerative Energieträger, wie Luft, Wasser oder das Erdreich. Dementsprechend ist zwischen Luft-, Wasser- und Erdwärmepumpen zu unterscheiden. Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist mit einem Kühlschrank vergleichbar, wobei der Energiequelle zunächst ihre natürliche Wärme entzogen wird. Dadurch verdampft ein Kältemittel, das anschließend verdichtet wird. Dabei entsteht Wärme, die über einen Wärmetauscher in den Heizkreislauf eingespeist wird. Der Vorgang wiederholt sich, wenn sich das Kältemittel wieder verflüssigt hat. Bei einer reversiblen Wärmepumpe lässt sich dieser Kreislauf umkehren, sodass sie die Wärme aus den Innenräumen abführt und diese kühlt. Vor allem angesichts der zunehmenden Hitzesommer und länger anhaltenden Außentemperaturen zwischen 25 und 40 Grad Celsius ist eine Wärmepumpe mit Kühlfunktion eine vielversprechende Alternative zur Klimaanlage.

Wie kühlt eine Wärmepumpe die Raumluft?

Bei der Kühlung mit einer Wärmepumpe ist zwischen der passiven und aktiven Kühlfunktion zu unterscheiden. Bei der passiven Kühlung ist lediglich die Umwälzpumpe in Betrieb, wodurch die Wärmepumpe besonders emissionsarm und umweltfreundlich kühlt. Das Prinzip ist recht simpel: Das Heizungswasser absorbiert die Wärme in den Innenräumen und kommt dann zum Wärmetauscher, wo seine Temperatur auf bis zu 16 Grad abgekühlt wird. Danach wird das kalte Heizungswasser wieder zurück in die Heizung transportiert. Auf diese Weise lässt sich die Raumluft um 2 bis maximal 3 Grad senken. Für die passive Kühlfunktion kommen allerdings nur Erd- und Grundwasserwärmepumpen infrage, da beim Einsatz einer Luft-Wärmepumpe die Umgebungsluft schlicht zu warm ist.

Bei der aktiven Kühlung der Wärmepumpe lässt sich die Wohnraumtemperatur deutlich stärker absenken, bis zu 20 Grad sind möglich. Die aktive Kühlfunktion lässt sich sowohl mit Erd- und Wasser- als auch mit Luft-Wärmepumpen umsetzen. Der Heizkreislauf läuft gewissermaßen in umgekehrter Richtung und die Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank. Allerdings ist bei dieser Kühlfunktion auch der Verdichter in Betrieb, sodass Strom erforderlich ist und entsprechende Betriebskosten anfallen. Energiesparpotenziale ergeben sich jedoch, wenn die den Innenräumen entzogene Wärme für die Warmwasserbereitung genutzt wird.

Die Wärmepumpe als ganzjährige Komplettlösung

Mit Investitionskosten zwischen 12.000 und 33.000 Euro ist die Wärmepumpe merklich teurer in der Anschaffung als andere Heizungsanlagen oder eine separate Klimaanlage. Zu bedenken ist jedoch, dass eine Wärmepumpe mit Heiz- und Kühlfunktion das ganze Jahr über im Einsatz ist. Der zusätzliche Kauf eines Klimagerätes ist nicht notwendig und damit verbundene Anschaffungs- sowie Betriebskosten entfallen. Eine Wärmepumpe hat zudem den Vorteil, dass die Kosten zum Heizen und Kühlen vergleichsweise gering ausfallen. Im Sommer verbraucht die Wärmepumpenkühlung weniger Strom, sodass die Ersparnis bei der aktiven und passiven Kühlung bei 20 bzw. 80 Prozent liegt. Gerade im Sommer ergeben sich dadurch hohe Energiesparpotenziale, da die Module aufgrund der langen Sonnenscheindauer besonders viel Strom generieren, der für die aktive Kühlung erforderlich ist. Sinnvoll ist ebenfalls die Kombination mit einer Fotovoltaikanlage, die den für den Betrieb der Wärmepumpe notwendigen Strom umweltfreundlich und kostengünstig mithilfe von Sonnenenergie erzeugt.

Wärmepumpe mit Kühlfunktion sorgfältig planen

Um die Wärmeerzeugung im Winter und die Kühlung im Sommer mit einer Wärmepumpe abzudecken, ist deren Installation im Vorfeld präzise zu planen. Zu bedenken ist unter anderem, dass die Kühlfunktion nicht mit jeder Wärmepumpe möglich ist. Beim Kauf ist daher darauf zu achten, dass es sich um ein reversibles System handelt, bei dem sich die Richtung des Heizkreislaufs umkehren lässt. Während die Installation in einem Neubau von Beginn an einkalkuliert und somit problemlos umgesetzt werden kann, bedarf es bei der Nachrüstung in einer bestehenden Immobilie etwas mehr Überlegungen. Entscheidend ist eine hochwertige Dämmung und Isolierung der Gebäudehülle, um unnötige Energieverluste auszuschließen. Zudem ist das bestehende Heizverteilsystem entscheidend. Für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe ist es ausschlaggebend, dass sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen läuft. Normale Flachheizkörper haben nur eine geringe Fläche und müssen mehr Wärme abgeben, um ein angenehmes Raumklima zu erzeugen, bzw. haben nur eine geringe Kühlleistung. Besser geeignet sind Flächenheizungen in Fußboden, Decke oder an der Wand. Eine besonders hohe Kühlleistung erreichen Wärmepumpen in Kombination mit Gebläsekonvektoren.

Um langfristig von den finanziellen und ökologischen Vorteilen einer Wärmepumpe zu profitieren, kommt es auf die richtige Auswahl des Systems und die sorgfältige Planung und Installation an. Als energieeffiziente und vielseitige Komplettlösung eignet sie sich sowohl zum Heizen als auch Kühlen von Wohnräumen, was sie zu einem integralen Bestandteil moderner und nachhaltiger Gebäudetechnik macht.

Autor: Christian Schaar

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