Küh­len mit der
Wär­me­pum­pe
WÄRME & KLIMA Mit Stan­dard-Über­ga­be­sys­te­men
Die perfekte Temperatur

Im ganzen Jahr

Wenn es wär­mer wird, hat die Hei­zung in der Regel Som­mer­pau­se, höchs­tens sie kann auch zum Küh­len ver­wen­det wer­den. Wär­me­pum­pen bie­ten eine effi­zi­en­te und umwelt­scho­nen­de Metho­de, in der kal­ten Jah­res­zeit für eine ange­nehm war­me Raum­tem­pe­ra­tur zu sor­gen. Weni­ger bekannt ist, dass die­se auch zur Küh­lung und Kli­ma­ti­sie­rung genutzt wer­den kön­nen und eine ech­te Alter­na­ti­ve zu Kli­ma­an­la­gen bzw. Split-Kli­ma­ge­rä­ten dar­stel­len.

Kühlsysteme

Aktive und passive Kühlung

Beim Küh­len mit der Wär­me­pum­pe unter­schei­den wir grund­sätz­lich zwei For­men der Küh­lung:

 

Aktive Kühlung

Der Ver­dich­ter der Wär­me­pum­pe ist in Betrieb und wird für erhöh­te Kühl­las­ten oder Kom­fort­wün­sche ein­ge­setzt. Tech­nisch sind alle Wär­me­quel­len – also auch Luft­wär­me­pum­pen – dazu geeig­net.

 

Passive Kühlung

Die über­schüs­si­ge Wär­me aus dem Gebäu­de wird, ledig­lich durch Betrieb der Umwälz­pum­pen, in den küh­le­ren Unter­grund abge­führt. Daher sind nur erd- und grund­was­ser-gekop­pel­te Sys­te­me dazu geeig­net. Die Küh­lung eines pas­si­ven Sys­tems ist begrenzt, da sich das Erd­reich durch die Dau­er der Küh­lungs­pha­se erwärmt und die Kühl­leis­tung somit abnimmt.


Die Tem­pe­ra­tu­ren im Est­rich (Fuß­bo­den­hei­zung) oder der Wand­hei­zung sind nicht belie­big absenk­bar,
da die in der Raum­luft ent­hal­te­ne Feuch­tig­keit zu Kon­den­sat­bil­dung füh­ren kann. Daher soll­te bei der pas­si­ven und akti­ven Küh­lung die ein­ge­speis­te Vor­lauf­tem­pe­ra­tur nicht unter ca. 18° C lie­gen.

 

Man spricht hier von einer tro­cke­nen Küh­lung bzw. Raum­tem­pe­rie­rung. Die­se liegt bei ca. 3°C bis 5°C unter der Außen­tem­pe­ra­tur. Dies hört sich zunächst nach wenig an, wobei hier wir von Strah­lungs­küh­lung (kei­ne beweg­te Luft) spre­chen. Dies wird als viel ange­neh­mer und vor allem küh­ler wahr­ge­nom­men. Eine ech­te Alter­na­ti­ve zu Kli­ma­ge­rä­ten und Split-Kli­ma­an­la­gen.

Im Kühl­be­trieb ist die Effi­zi­enz bei Wär­me­pum­pen gegen­über her­kömm­li­chen Kli­ma­ge­rä­ten um eini­ges höher, da die im Kühl­pro­zess ent­ste­hen­de Wär­me zur Erzeu­gung z.B. von Warm­was­ser genutzt wird. Anschlie­ßend wird der Über­schuss ins Erd­reich abge­lei­tet, wo die­se gespei­chert wer­den kann und wie­der für eine mög­li­che Effi­zi­enz­stei­ge­rung der Anla­ge dient.

Sche­ma­ti­sche Dar­stel­lung der Wär­me- bzw. Käl­te­ver­tei­lung einer Wär­me­pum­pe im Heiz­be­trieb (links) und im Kühl­be­trieb (rechts).

Aktive Kühlung

Die­se wird für beson­ders hohe Kühl­leis­tun­gen oder aus tech­nisch erfor­der­li­chen Pro­zes­sen ein­ge­setzt. Im Gegen­satz zur Natur­küh­lung läuft der Kom­pres­sor “aktiv“ mit und erreicht so erheb­lich tie­fe­re Kühl­tem­pe­ra­tu­ren. Hier­aus erge­ben sich höhe­re tech­ni­sche Anfor­de­run­gen an das Über­ga­be­sys­tem. Rege­lungs­tech­nisch kön­nen wir hier die über­schüs­si­ge Tem­pe­ra­tur für die Erwär­mung für das Brauch­was­ser nut­zen bzw. anschlie­ßend in die Tie­fen­son­de ein­spei­sen.

Passive Kühlung (Freecooling/Naturkühlung)

Dies ist die güns­tigs­te Art ein Gebäu­de zu küh­len, da hier die Tie­fen­son­de / Erd­son­de dazu genutzt wird, die über­schüs­si­ge Wär­me vom Gebäu­de ins Erd­reich abzu­lei­ten. Am bes­ten dazu geeig­net sind Fuß­bo­den­hei­zung, Wand­hei­zung oder Decken­hei­zung. Heiz­kör­per sind wegen der Tau­punkt­un­ter­schrei­tung weni­ger dafür geeig­net. Nur wenn die­se gegen Geblä­se­heiz­kör­per getauscht wer­den, ist dies meis­tens mög­lich.

Noch mehr Leistung

Gewerbekühlung — Gewerbekälte

Im gewerb­li­chen Bereich kön­nen Wär­me­pum­pen noch viel mehr ihre „küh­le“ Sei­te aus­spie­len. Durch die * F‑Gas-Ver­ord­nung sind grö­ße­re Men­gen an Käl­te­mit­tel in Anla­gen nicht mehr zeit­ge­mäß und zukünf­tig ein gro­ßes finan­zi­el­les Risi­ko für den Betrei­ber. Stan­dard-Wär­me­pum­pen kön­nen ohne Pro­ble­me über geeig­ne­te Über­ga­be­ge­rä­te oder Bau­tei­le die­se mit 5°C Vor­lauf­tem­pe­ra­tur ver­sor­gen. Wich­tig ist hier­bei, dass das Trä­ger­me­di­um kein Käl­te­mit­tel, son­dern ein Gly­kol-Was­ser­ge­misch ist. Die­ses ist gera­de bei gro­ßen Kühl­an­la­gen erheb­lich kos­ten­güns­ti­ger und fällt nicht unter den stren­gen Prüf­pflich­ten für sol­che Anla­gen.

Je nach Aus­le­gung sind bei Kühl­tru­hen und Kühl­häu­sern Medi­um­tem­pe­ra­tu­ren weit unter ‑0°C mög­lich. Der erheb­li­che Vor­teil zu kon­ven­tio­nel­len Kühl Aggre­ga­ten ist, dass mit Wär­me­pum­pen die Abwär­me nicht wie üblich in die Luft abge­bla­sen wird, son­dern zur Erwär­mung von Warm­was­ser oder Gebäu­den sinn­voll genutzt wer­den kann. Tech­nisch lässt sich die Küh­lung bei Neu­bau­ten meis­tens ohne gro­ßen Auf­wand umset­zen. Im Gebäu­de­be­stand sind hier eini­ge Din­ge im Vor­feld abzu­klä­ren und sind nur durch fach­män­ni­sche Erfah­rung, Pla­nung und Aus­füh­rung ziel­füh­rend.

*Die F‑Gasverordnung ist vie­len Betrei­bern unbe­kannt bzw. wird wegen ihren Aus­wir­kun­gen bewusst ver­drängt. Hier wer­den Käl­te­mit­tel wie z.B. 404A bewusst die Ver­kaufs­men­gen am Markt ver­rin­gert und stei­gen somit erheb­lich im Preis. Es sind bereits Käl­te­mit­tel von ca. € 30.- auf über € 300.- pro Kilo­gramm gestie­gen. Eine War­tung oder Repa­ra­tur kann hier schnell zum finan­zi­el­len Fias­ko wer­den.

 

(Quel­le: Text/Textausschnitte/Bilder Bun­des­ver­band Wär­me­pum­pe e.V. Ber­lin)