Eine kühlende Wärmepumpe für ein angenehmes Raumklima – insbesondere im Sommer

Klimaanlagen oder Klimageräte werden im Sommer von Elektronikhändlern und Baumärkten stark beworben. Sie wälzen die Luft zum Kühlen aktiv um. So geht eine Wärmepumpe in Verbindung mit einer Flächenheizung oder einem Gebläsekonvektor nicht vor: 

• Der Wärmetransfer gelingt durch die großen Abgabeflächen ohne störende Zugluft. 

• Durch das Fehlen beweglicher Bauteile gibt es auch keine lästigen Geräusche.

• Die Nutzung der sowieso bestehenden Heizflächen als Kühlflächen bringt einen wichtigen Vorteil mit sich: Sie benötigen keine sperrigen Klimageräte sowie Lüftungsöffnungen oder Schläuche.

• Anders als in Klimaanlagen kommt es zudem nicht zur Kondensation des Wassers aus der Raumluft.

• Probleme hinsichtlich Hygiene, Geruchsbelästigung oder Tropfen, wie sie bei Klimageräten verbreitet sind, brauchen Sie beim Kühlen mit der Wärmepumpe also nicht zu fürchten.

Hinweis: Ein Punkt schränkt diesen Komfortgewinn allerdings ein: Über die vorhandenen Heizflächen senkt die Wärmepumpe die Raumtemperatur meist nur um 2 bis 4°C, deutlich weniger als eine klassische Klimaanlage. Für ein spürbar angenehmeres Raumklima an heißen Tagen reicht das in der Regel aus, ein leistungsstarkes Klimagerät ersetzt die Wärmepumpe bei sehr hohem Kühlbedarf damit aber nicht.¹

Wie beim Heizen ist es auch beim Kühlen die Kombination aus der Nutzung der Umgebungswärme und der Zugabe von Strom, die einen effizienten Betrieb erlaubt. Damit die Wärmepumpe kühlt statt heizt, kehrt sie im Sommer die Richtung des Wärmestroms um: Statt die aus Umweltquellen gewonnene Wärme über Heizflächen wie Wand- oder Fußbodenheizung an die kühle Wohnraumluft abzugeben, nimmt das Heizwasser die Wärme aus dem Innenraum auf und transportiert sie nach draußen ab – je nach Wärmepumpentyp und Kühlverfahren an die Außenluft, das Erdreich oder das Grundwasser. Diese Umweltquellen dienen im Winter als Wärmequelle und im Sommer als sogenannte Wärmesenke.

• Daneben ist das Temperaturniveau der Wärmesenke im Sommer entscheidend dafür, wie effizient eine Wärmepumpe Ihre Wohnung kühlen kann.

• Je weiter die Temperatur der Temperatursenke unter der Wohnraumtemperatur liegt, desto besser kann der Wärmeaustausch stattfinden.

• Wie Sie im Artikel „Wärmepumpen Arten“ nachlesen können, herrschen in 10 Metern Tiefe im Erdreich ganzjährig um die 10°C, während sich die Temperatur des Grundwassers stabil zwischen 8 und 12°C bewegt.

• Da kommt die Außenluft ins Hintertreffen: Sie ist dann kalt, wenn das Haus Wärme benötigt und dann warm, wenn die Wärmepumpe Energie aus dem Haus befördern soll.

• Für die einfachere, passive Kühlung kommen daher nur Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen zur Anwendung.

• Die etwas aufwendigere, aber auch sehr effiziente aktive Kühlung lässt sich auch mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe bewerkstelligen.

Ob Ihre Wärmepumpe zuverlässig kühlen kann, hängt von mehreren technischen Voraussetzungen ab. Die wichtigsten Punkte im Überblick:

• Große Heizflächen: Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen eignen sich am besten, Gebläsekonvektoren sind eine Alternative. Klassische Heizkörper reichen für einen spürbaren Kühleffekt nicht aus, da ihre Abgabefläche zu gering ist.

• Reversible Wärmepumpe: Für die aktive Kühlung muss sich der Kältekreis umkehren lassen. Das funktioniert grundsätzlich bei jedem Wärmepumpentyp, auch bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe.

• Erd- oder Grundwasseranbindung: Die passive Kühlung benötigt eine Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit Zugang zu Erdreich oder Grundwasser als Wärmesenke.

• Kondensationsschutz: Eine Taupunktregelung oder ein Taupunktwächter verhindert, dass sich an den Kühlflächen Feuchtigkeit niederschlägt.

• Fachgerechte Planung: Ihr Heizungsfachbetrieb berechnet die Kühllast, zum Beispiel nach VDI 2078, und legt die Heizflächen entsprechend aus – idealerweise schon vor dem Einbau der Wärmepumpe.²

Eine Wärmepumpe kann auf zwei unterschiedliche Arten kühlen: aktiv oder passiv. Beide Verfahren nutzen denselben Heizkreislauf, unterscheiden sich aber darin, ob der Verdichter dabei mitarbeitet oder ausgeschaltet bleibt. 

Der Unterschied zu einer Klimaanlage besteht darin, dass eine Wärmepumpe über vorhandene Heizflächen kühlt, während eine Klimaanlage lediglich die Raumluft über ein Gebläse reguliert.

Bei der aktiven Kühlung sind alle Systemkomponenten Ihrer Wärmepumpe in Betrieb. Damit sie kühlen statt heizen kann, muss der Heizprozess umgekehrt ablaufen: Verflüssiger und Verdampfer tauschen ihre Rollen. Das Gerät arbeitet dabei ähnlich wie ein großer Kühlschrank. Wärmepumpen, die dafür ausgelegt sind, nennt man reversible Wärmepumpen. Hersteller statten sie in der Regel mit einem 4-Wege-Umschaltventil und einem zusätzlichen Expansionsventil aus.

Die Bezeichnung „passiv“ lässt es erahnen: Bei dieser Art, mit einer Wärmepumpe zu kühlen, werden deren wichtigste Systemkomponenten gar nicht erst aktiviert. Der Kompressor als hauptsächlicher Energieverbraucher der Wärmepumpe bleibt im Kühlbetrieb aus. Hier zirkulieren Sole oder Grundwasser lediglich von einer Umwälzpumpe, angetrieben zwischen einem separaten Wärmetauscher und der Wärmesenke. Gleichzeitig arbeitet auch die Pumpe: Sie bewegt das Heizungswasser im Kreislauf zwischen den Kühlflächen in den Räumen und dem Wärmetauscher.

Die passive Kühlung bringt gleich mehrere Vorteile mit sich: 

Die Betriebskosten halten sich in Grenzen, da nur Umwälzpumpen statt des Verdichters arbeiten, das senkt zugleich den Stromverbrauch und damit die mit dem Kühlbetrieb verbundenen CO2-Emissionen. Zusätzlich entsteht kein zusätzlicher Geräuschpegel.

Wie hoch die laufenden Betriebskosten für das Kühlen mit einer Wärmepumpe ausfallen, hängt vor allem davon ab, ob Ihre Wärmepumpe passiv oder aktiv kühlt:

*Richtwerte für ein durchschnittlich gedämmtes Einfamilienhaus, basierend auf marktüblichen Verbrauchsangaben und einem aktuellen Wärmepumpen-Strompreis von rund 24 Cent pro kWh.³ Ihre tatsächlichen Kosten hängen von Wohnfläche, Dämmstandard, Kühldauer und Ihrem Stromtarif ab.

Kombinieren Sie Ihre Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage, sinken die Kühlkosten häufig noch weiter, da der Kühlbedarf meist mit einem hohen Solarertrag zusammenfällt (siehe Tipp oben).

Wie Sie Ihr Wärmepumpen-Kühlprojekt angehen sollten, hängt vom individuellen Planungsfall ab. Ist Ihr Haus bereits mit einer Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe ausgestattet, kann Ihr Heizungsfachbetrieb die passive Kühlung zu geringen Kosten nachrüsten.

Möchten Sie dagegen die Leistungsreserven der aktiven Kühlung nutzen? 

Dann sollten Sie sich jetzt informieren, ob die vorhandene Wärmepumpe reversibel ist. Das bedeutet: Kann die Regelung den Wärmepumpen-Kreislauf umdrehen und so vom Heiz- zum Kühlbetrieb wechseln? 

Haben Sie noch keine Wärmepumpe, sollten Sie die Möglichkeit des Kühlens von Anfang an in Ihre Überlegungen einbeziehen.

Die Kühlfunktion selbst ist kein eigener Förderzweck der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Das schließt Ihre Wärmepumpe aber nicht automatisch von der Förderung als Heizsystem aus: Nutzen Sie sie überwiegend (also zu mehr als 50 Prozent der erzeugten Wärme) zum Heizen, bleibt die volle Förderfähigkeit bestehen – unabhängig davon, ob das Gerät zusätzlich kühlen kann. Diesen Anteil müssen Sie beziehungsweise Ihr Fachbetrieb nachweisen, etwa durch eine Berechnung, und für eine mögliche Prüfung bereithalten.⁴

Nachrüstkosten für die Kühlfunktion zählen allerdings nicht zu den förderfähigen Kosten. Das heißt, nachträgliche Zusatzkomponenten wie das Umschaltventil für die aktive Kühlung oder eine Taupunktregelung, zahlen Sie vollständig selbst.

Alle weiteren Voraussetzungen und aktuellen Fördersätze für Wärmepumpen als Heizsystem finden Sie in unserem Förderungs-Ratgeber

¹ Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen: Kühlen mit der Wärmepumpe

² VDI: VDI 2078 „Berechnung der thermischen Lasten und Raumtemperaturen (Auslegung Kühllast und Jahressimulation)

³ Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen: Stromtarife von Wärmepumpen nicht ausreichend vergleichbar

⁴ Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: 3.17 Kann eine Wärmepumpe zur Kühlung als Einzelmaßnahme in der BEG EM gefördert werden?