Mit der Fussbodenheizung kühlen: Energieeffiziente Alternative zur Klimaanlage
Veröffentlicht: 04.06.2024 | Lesedauer: 5 Minuten
Steigen im Sommer die Temperaturen, wird es in Büros, Wohnungen und Häusern schnell unerträglich warm. Räume mit direkter Sonneneinstrahlung sind besonders schwer kühl zu halten. Klimaanlagen und Klimageräte sind eine Möglichkeit, in Innenräumen trotz der Wärme einen kühlen Kopf zu bewahren. Doch diese pusten in den Raum, sind nicht gerade leise und oft scheitert eine Installation an den örtlichen Gegebenheiten oder den Kosten.
Eine Fußbodenheizung mit Wärmepumpe und Kühlfunktion macht Klimaanlagen überflüssig. Beim Kühlen per Wärmepumpe werden Ihre Räume über die Wasserleitungen des Heizungssystems gekühlt. Die Heizflächen in Fußboden oder Decke entziehen der Innenluft die Wärme und leiten sie nach draußen ab. So kann die Heizung Arbeits- und Wohnräume im Winter warmhalten und im Sommer komfortabel, effizient und kostengünstig klimatisieren.
Die natürliche und sparsame Kühlung über die Fußbodenheizung hilft gegen Hitzestau, verbessert die Konzentration und steigert das Wohlbefinden. Heizen und Kühlen in einem System zeichnet sich durch geringere Initialkosten und weniger Wartung aus. Durch ihre Doppelfunktion ist die Wärmepumpe fast das ganze Jahr über nützlich und nicht nur in wenigen Sommerwochen.
Zum Kühlen wird wenig Strom benötigt, das macht die Technik umweltfreundlich und hält Ihre Betriebskosten niedrig. Darüber hinaus lässt sich die Wärmepumpe leicht mit regenerativen Energiequellen wie PV-Anlagen kombinieren. Auf diese Weise reduzieren Sie nachhaltig den Primärenergieverbrauch und die CO2-Emissionen Ihres Gebäudes.
Das Kühlen über die Fußbodenheizung oder Deckenheizung erfolgt stufenlos, zugfrei und ohne störendes Lüftergeräusch. Die gleichmäßige Wärmeabgabe über eine große Fläche hält die Raumtemperatur überall auf einem angenehmen Niveau und vermeidet lokale Kältezonen. Vorteilhaft ist die sanfte Kältezuführung für ein angenehmes Raumklima am Arbeitsplatz und nachts für einen erholsamen Schlaf.
Da keine gekühlte Luft umherwirbelt, werden weder Staub noch Pollen oder Krankheitserreger im Raum verteilt. Das macht die Fußbodenkühlung auch für Allergiker interessant.
Bei der Gebäudekühlung mit Wärmepumpen arbeitet die Flächenheizung wie ein Kühlschrank: Das Heizungswasser mit niedriger Temperatur fließt durch das Rohrsystem, nimmt die Wärmeenergie aus den Räumen auf und erwärmt sich dabei. Der Wärmetauscher in der Wärmepumpe entzieht dem Wasser einen Teil der thermischen Energie und transportiert sie nach draußen. Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen geben die entzogene Wärme ins kalte Erdreich oder Grundwasser ab, Luft/Wasser-Wärmepumpen in die Außenluft.
Positiver Nebeneffekt von Erdwärmepumpen: Die dem Erdreich über die Wärmepumpenklimatisierung zum Ende der Sommerperiode zugeführte Energie erwärmt je nach Untergrund den Boden. Sie steht als Erdwärme in den Herbst hinein zum effizienten Heizen über die Wärmepumpe zur Verfügung.
Aktive Kühlung
Aktive Systeme arbeiten mit einer reversiblen Wärmepumpe und erzielen eine hohe Kühlleistung bei moderatem Stromverbrauch. Die aktive Kühlung nutzt den Kompressor in der Wärmepumpe. Er verdichtet das für den Wärmeaustausch genutzte Wärmeträgermedium, dessen Temperatur ansteigt. Es kommt zu einer höheren Temperaturdifferenz und in Folge zu einer aktiven Übertragung von Raumwärme aus dem Fußbodenkreislauf. Ein 4-Wege-Ventil und ein zweites Expansionsventil stellen die Umschaltung der Fließrichtung im Kältemittelkreislauf und die Versorgung mit Warmwasser unabhängig vom Betriebsmodus sicher.
Passive Kühlung
Passive Kühlsysteme arbeiten zwar mit einer Pumpe zur Wasserumwälzung, aber ohne Verdichter und Kompressor. Die Wärmepumpe nutzt beim passiven Kühlen oder „Natural Cooling“ einzig die natürliche Temperaturdifferenz zwischen der sommerlich erwärmten Innenluft und dem kühleren Erdreich. Ein 3-Wege-Ventil, zusätzliche Hydraulikkomponenten und eine Umwälzpumpe umgehen den Kompressor. Technischer Aufwand und Stromverbrauch sind niedriger als bei der aktiven Kühlung.
Die passive Kühlung gilt als besonders energiesparende und ökologische Methode der Gebäudeklimatisierung. Im Vergleich zur aktiven Kühlung durch eine Flächenheizung oder Klimaanlage ist die Kühlleistung allerdings begrenzt. Passives Kühlen mit der Fußbodenheizung erfordert eine vorausschauende Planung. Aktivieren Sie die Kühlung möglichst früh, dann kann sie das Aufheizen der Räume bei höheren Außentemperaturen verhindern.
Ein wichtiger Punkt bei der Raumkühlung über eine Fußbodenheizung ist die Taupunktüberwachung. Sie verhindert Feuchtigkeitsschäden im Kühlbetrieb durch Kondenswasser an den Rohrleitungen der Heizung im Gebäude und auf Bodenbelägen.
Die natürliche Feuchtigkeit in der Luft kann an gekühlten Flächen kondensieren und Tröpfchen bilden. Damit Schwitzwasser erst gar nicht entsteht, darf die Fußbodenheizung nicht zu tief kühlen. Darum kümmert sich die Taupunktüberwachung. Sie regelt die Kühlleistung der Wärmepumpe und die Vorlauftemperatur im Wasserkreislauf so, dass der Taupunkt nicht unterschritten wird.
Sind die Räume bereits mit einer wasserbetriebenen Flächenheizung in Fußböden, Decken oder Wänden ausgestattet, ist der Aufwand für die Kühlung gering. Auch Heizsysteme mit wasserversorgten Gebläsekonvektoren oder Betonkerntemperierung kommen als Kühlfläche in Betracht. Anlagen mit klassischen Heizkörpern sind auf hohe Temperaturen im Wasserkreis und nicht auf vergleichsweise kaltes Wasser ausgelegt. Heizkörper sind somit nicht für eine Raumkühlung geeignet.
Wärmepumpen mit serienmäßig integrierter Kühloption haben die Klimaanlage ab Werk an Bord, bei anderen Modellen ist eine Kühlfunktion oft einfach und günstig nachrüstbar. Voraussetzung ist eine geeignete Wasser/Wasser-, Sole/Wasser- oder Luft/Wasser-Wärmepumpe, die sich als Wärmesenker nutzen lässt. In den zu kühlenden Räumen sind keine zusätzlichen Installationen erforderlich.
Nutzen Sie bereits eine reversible Wärmepumpe, ist eine Umrüstung für aktives und passives Kühlen in der Regel möglich. Andernfalls sollten Sie die Erweiterung auf Natural Cooling durch passives Kühlen prüfen. Natural-Cooling-Boxen enthalten alle notwendigen Bauteile und vereinfachen die Umstellung.
Planen Sie einen Neubau oder die Erneuerung Ihrer Heizungsanlage, ist eine ökonomische Fußbodenheizung zum Heizen und Kühlen schnell und einfach zu montieren. Angeboten werden Systeme für den Wohnungs- und Gewerbebau sowie Industrieflächenheizung mit Kühlung.