Kühlen ohne Klimaanlage: Wassergeführte Kühlung auf dem Vormarsch
Längere Hitzeperioden und hohe Außentemperaturen erhöhen die Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz von Wohngebäuden. Gleichzeitig verändert die europäische F-Gas-Verordnung den Umgang mit Kältemitteln.
Damit rückt eine Alternative zur klassischen Split-Klimaanlage stärker in den Fokus: die wassergeführte Kühlung. Dabei transportiert Wasser die Kühlenergie über das Rohrnetz zu den einzelnen Räumen. Doch wie funktioniert das, welche Möglichkeiten gibt es und wann ist diese Art der Kühlung sinnvoll?
Kühlen beginnt mit sommerlichem Wärmeschutz
Wohngebäude müssen heute nicht nur im Winter effizient beheizt werden, sondern auch im Sommer ein angenehmes Raumklima bieten. Gut gedämmte und luftdichte Gebäude reduzieren den Heizenergiebedarf, können sich bei längeren Hitzeperioden jedoch stark aufheizen.
Effiziente Kühlung beginnt deshalb beim sommerlichen Wärmeschutz. Ziel ist es, den Wärmeeintrag so weit wie möglich zu begrenzen und überschüssige Wärme möglichst ohne aktive Kühlung abzuführen. Dazu gehören beispielsweise:
außenliegender Sonnenschutz
geeignete Gebäudeorientierung und Verschattung
Nachtlüftung
Reduzierung interner Wärmelasten
Reichen diese Maßnahmen nicht aus, um angenehme Raumtemperaturen sicherzustellen, wird eine aktive Kühlung erforderlich.
Die nachfolgende Abbildung veranschaulicht diese schrittweise Vorgehensweise anhand des Kaskadenprinzips für nachhaltigen Hitzeschutz.
Dann stellt sich die Frage, wie die benötigte Kühlenergie effizient erzeugt und im Gebäude verteilt werden kann. Neben klassischen Klimaanlagen bietet sich dafür ein aus der Heiztechnik vertrautes Prinzip an: Wasser dient als Energieträger.
Wassergeführte Kühlung: ein System für Sommer und Winter
Wer für die aktive Kühlung eine separate Klimaanlage vorsieht, installiert neben der Heizung ein zusätzliches System. Eine reversible Wärmepumpe kann dagegen beides übernehmen: Heizen im Winter und Kühlen im Sommer.
Im Kühlbetrieb stellt die Wärmepumpe gekühltes Wasser bereit, das über das vorhandene Rohrnetz zu geeigneten Raumgeräten transportiert wird. Voraussetzung ist, dass Wärmepumpe, Rohrnetz und Raumgeräte auf beide Betriebsarten abgestimmt sind.
Bei der wassergeführten Kühlung fließt gekühltes Wasser durch dasselbe Rohrnetz, das im Winter warmes Heizungswasser transportiert. Im Sommer kann das Kühlwasser beispielsweise durch eine Fußbodenheizung oder zu Gebläse- und Hybridkonvektoren geleitet werden. Dort strömt die Raumluft über einen mit gekühltem Wasser durchströmten Wärmetauscher und wird direkt abgekühlt.
Der entscheidende Unterschied zur klassischen Klimaanlage: Das Kältemittel bleibt in der Wärmepumpe, während durch das Gebäude ausschließlich Wasser zirkuliert.
Das bietet drei praktische Vorteile:
Heizen und Kühlen mit derselben Wärmepumpe.
Eine reversible Wärmepumpe liefert im Winter warmes und im Sommer gekühltes Wasser. Zusätzlich kann sie die Warmwasserbereitung übernehmen.
Schnelle Reaktion.
Bei Gebläse- oder Hybridkonvektoren passt ein modulierender Ventilator die Leistung schnell an den Kühlbedarf an. Dadurch reagiert das System deutlich schneller als beispielsweise eine Flächenkühlung über den Fußboden.
Bestehende Infrastruktur weiter nutzen.
Bei Renovierungen können vorhandene wasserführende Leitungen häufig weiterverwendet werden. Je nach bestehender Anlage konzentriert sich die Anpassung vor allem auf geeignete Raumgeräte, die Regelung und deren elektrische Versorgung.
Kühlung mit oder ohne Kondensat?
Bei der wassergeführten Kühlung wird zwischen Trocken- und Nasskühlung unterschieden. Welche Variante sinnvoll ist, hängt unter anderem vom gewünschten Kühlkomfort und der Auslegung des Systems ab.
Trockenkühlung (ohne Kondensat) arbeitet mit einer Vorlauftemperatur von etwa 16 bis 18 °C und damit oberhalb des Taupunkts. Es entsteht kein Kondenswasser und ein Kondensatablauf ist nicht erforderlich. Die Raumtemperatur lässt sich um etwa drei bis fünf Grad senken, ideal für eine sanfte und gleichmäßige Kühlung.
Nasskühlung (mit Kondensat) arbeitet mit niedrigeren Vorlauftemperaturen von etwa 7 bis 12 °C. Dabei wird der Raumluft nicht nur Wärme, sondern auch Feuchtigkeit entzogen. Das sorgt besonders an warmen, feuchten Tagen für zusätzlichen Komfort und ermöglicht eine stärkere Kühlung. Das entstehende Kondenswasser muss über einen Kondensatablauf abgeführt werden.
Welche Lösung passt zu welcher Situation?
Bei Renovierungen können Hybridheizkörper häufig an bestehende wassergeführte Leitungen angeschlossen werden. Dadurch lässt sich mit vergleichsweise geringem Installationsaufwand auf eine Wärmepumpe umstellen. Neben effizientem Heizen mit niedrigen Wassertemperaturen ermöglichen sie auch Kühlen oberhalb des Taupunkts und somit ohne Kondensatbildung. Nach demselben Prinzip kann beispielsweise auch eine Fußbodenheizung zur sanften Flächenkühlung genutzt werden.
Im Neubau oder bei umfassenden Sanierungen bieten sich insbesondere Gebläsekonvektoren an. Werden sie von Anfang an für niedrige Systemtemperaturen ausgelegt und mit einer Kondensatabführung ausgestattet, können sie mit Wassertemperaturen unterhalb des Taupunkts betrieben werden. Diese Kühlung mit Kondensatbildung ermöglicht höhere Kühlleistungen und entfeuchtet gleichzeitig die Raumluft, ein zusätzlicher Komfortgewinn an heißen und feuchten Tagen. Gebläsekonvektoren können ohne Kondensat kühlen oder, mit Kondensatabführung höhere Kühlleistungen erzielen und gleichzeitig die Raumluft entfeuchten.
Eine Fußbodenheizung beziehungsweise Flächenheizung und -kühlung kann das System zusätzlich ergänzen. Sie übernimmt die gleichmäßige Grundtemperierung des Raumes, während Konvektoren bei Bedarf schnell zusätzliche Heiz- oder Kühlleistung bereitstellen.
Jaga-Lösungen im Überblick
Welche Kühllösung passt zu Ihrem Projekt?
Ob Renovierung oder Neubau, Trocken- oder Nasskühlung: Welche Lösung am besten passt, hängt vom Gebäude, dem gewünschten Komfort und dem vorhandenen Heiz- und Kühlsystem ab.
Wir beraten Sie gerne zu den Möglichkeiten für Ihr Projekt.
