Wärmepumpen als Klimaheizung

Wie ist eine Wärmepumpe auch als Klimaheizung nutzbar?

Wärmepumpen können nicht nur auf umweltschonende Art mithilfe einer erneuerbaren Energiequelle ein Haus beheizen und warmes Wasser bereitstellen. Ebenso ist es möglich, eine Wärmepumpe an warmen Tagen zur Kühlung eines Gebäudes zu nutzen. Mit einer Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe zirkuliert an Sommertagen das Heizwasser mit einer Temperatur zwischen 16° C und 19° C in den Wandheizkörpern oder der Fußbodenheizung. Durch den Temperaturunterschied zwischen dem kühlen Heizungswasser und der umgebenden Raumluft wird der Luft Wärme entzogen. Die entzogene Wärme kann im Erdreich gespeichert werden und steht später wieder für die Erwärmung des Hauses zur Verfügung. Wie im Winter läuft auch der Sommerbetrieb einer Wärmepumpe innerhalb der Wohnräume völlig geräuschlos und ohne Zugluft ab. Das unterscheidet sie deutlich von einer Klimaanlage, die durch ihre Funktionsweise sowohl hör- als auch spürbar ist.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Die Arbeit einer Wärmepumpe kann man sich am besten mit der Umkehrung der Funktionsweise eines Kühlschranks vorstellen: Ein Kühlschrank entzieht seinem Innenraum die Wärme und gibt sie an die Umgebung außerhalb des Gerätes ab; dagegen entzieht eine Wärmepumpe ihrer Umgebung (Erdreich/Wasser) die Wärme und gibt sie über die Heizkörper oder die Fußbodenheizung an die zu beheizenden Räume ab. Wärmepumpen, die sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen konzipiert wurden, nutzen die Erde oder das Grundwasser während des Winters als Wärme- und im Sommer als Kältequelle.

Je nach Bauart arbeiten Wärmepumpen, die auch zur Raumkühlung eingesetzt werden, nach einem dieser Prinzipien:

reversibler Betrieb
Die Funktionsweise, nach der die Wärmepumpe im Heizungsbetrieb arbeitet, wird im Sommer umgekehrt: Mithilfe eines Vierwegeventils und eines zusätzlichen Expansionsventils wird der Fluss des Kältemittels in die entgegengesetzte Richtung gelenkt. Dadurch wird der Wärmetauscher, der während der Heizperiode als Verflüssiger arbeitet, zum Verdampfer, der die wärmere Raumluft aufnimmt. Der jetzt als Verflüssiger arbeitende Wärmetauscher gibt die Wärme dann an die Luft oder das Grundwasser ab. Dieser Vorgang wird als reversibler Betrieb bezeichnet.

Natural Cooling
Diese Funktionsweise kommt ganz ohne die eigentliche Wärmepumpe aus und arbeitet mit den übrigen Elementen der Heizungsanlage: Durch die Regelungseinheit und die Umwälzpumpe wird ohne Unterbrechung kühles Wasser durch die Heizungsleitungen geführt und kühlt so die Räume. Weil das Wasser im Zuge dieser stetigen Zirkulation immer wieder das kühle Erdreich oder Grundwasser passiert, kann die niedrige Temperatur gehalten werden. Im Regelfall wird eine Kühlung von 2-3° C erreicht. Der erzielte Kühleffekt hängt jedoch von der Größe der Wärmequelle und ihrer Temperatur ab und ist darüber hinaus auch saisonalen Schwankungen unterworfen. Beim Einbau dieses Wärmepumpentyps muss darauf geachtet werden, dass die verlegten Leitungen aus korrosionsbeständigem Material bestehen.

Die Wärmepumpe als Klimaanlage - wo sind die Vorteile für die Gesundheit?Details

Die meisten zentralen Klimaanlagen, die in der Regel alle Räume eines Gebäudes versorgen, funktionieren mit Zu- und Abluftgeräten. So entstehen Luftbewegungen, die als störende Zugluft wahrgenommen werden und Staubpartikel aufwirbeln. Das ist besonders ungünstig für Allergiker, Menschen mit Gelenkerkrankungen und Atemwegerkrankte. Auch ein regelmäßiger Austausch der Filter löst das Problem speziell für Allergieerkrankte nur zum Teil. Zudem kann die Geräuschentwicklung einer konventionellen Klimaanlage störend wirken. Auch dezentrale Klimageräte, die jeweils nur für einen Raum gedacht sind haben Nachteile: Sie gehören zu den am wenigsten effizienten Möglichkeiten, im Sommer eine angenehme Zimmertemperatur zu erreichen. Sie werden an der Hausfassade angebracht und verursachen oft deutlich hörbare Ventilatoren- und weitere Betriebsgeräusche. Werden sie ungeschützt an der Außenwand eines Hauses montiert, können durch Wind oder Regen die Filter beeinträchtigt oder sogar beschädigt werden. Durch Feuchtigkeit in den Filtern entstehen sehr leicht gesundheitsschädigende Keime, die besonders für kleine Kinder, alte Menschen und Personen mit Atemwegs- und Herzerkrankungen eine Gefahr darstellen können.

Wärmepumpen hingegen, die im Sommer als Klimaheizung genutzt werden, verursachen weder Betriebsgeräusche noch Luftbewegungen und sind so auch für erkrankte Menschen sehr gut einsetzbar. Da sie keine Bauteile enthalten, an denen sich Keime oder Schimmel anlagern könnten, ist ihr Betrieb gesundheitlich bedenkenlos.

Kosten Klimagerät versus WärmepumpeDetails

Wenn der Einbau einer Wärmepumpe grundsätzlich vorgesehen ist, sollten sich Bauherren oder Sanierer darüber im Klaren sein, wie diese eingesetzt werden soll. Die Anschaffung einer sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen geeigneten Wärmepumpe ist zwar zunächst teurer als die Installation einer Wärmepumpe, die nur zum Heizen bestimmt ist. Sie ist jedoch kostengünstiger als ein nachträglicher Umbau der Heizungsanlage, der Einbau einer Klimaanlage oder der Betrieb von Klimageräten. In vielen Fällen sprechen auch bauliche Gründe gegen eine spätere Um- oder Nachrüstung.

Klimaanlagen sind bereits bei ihrer Anschaffung  vergleichsweise teuer und erzeugen im Betrieb hohe Stromkosten. Hinzu kommen die Emissionen: hohe CO2-Werte und eine Geräuschentwicklung von 75 dB im Volllastbetrieb.

Im Vergleich dazu sind die Kosten, die für die Anschaffung einer Wärmepumpe, die sowohl heizen als auch kühlen kann, gering. Sie variieren je nach Leistungsstärke und Hersteller. Die Stromkosten der Kühlung sind in ihrer Höhe zu vernachlässigen, die Umwelt wird nicht belastet und die Betriebskosten sind sehr gering. Die Mehrausgaben für eine solche,  so genannte bivalente Wärmepumpe, haben sich schnell amortisiert.

Das spricht für eine Wärmepumpe als Klimaheizung:

  • keine gesundheitlichen Nachteile für sehr junge, alte oder bereits mit Herz-/Kreislauf- oder Gelenkproblemen belastete Menschen und Allergiker
  • sehr geringe Strom- und Betriebskosten
  • keine Belästigung durch Luftzirkulation oder Geräuschentwicklung
  • sehr gute Umweltbilanz
  • schnelle Amortisation
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