Mit einer Wärmepumpe kühlen: So geht’s!

Nicht nur heizen und Warmwasser bereiten steht bei vielen STIEBEL ELTRON Wärmepumpen auf dem Programm, die Wärmepumpenheizung kann in Verbindung mit der Fußbodenheizung auch kühlen. Die Kühlfunktion wird in das bestehende System integriert. So lässt sich jeder Raum kühlen. Das zahlt sich besonders in den warmen Sommermonaten aus: Der kühle Raumboden sorgt ohne Klimaanlage für ein angenehm temperiertes Zimmer. Die Wärmepumpe zum Kühlen macht aus der Fußbodenheizung im Winter eine Fußbodenkühlung im Sommer. Noch einen weiteren Vorteil hat der Einsatz einer Wärmepumpe mit Kühlfunktion zu bieten: Es entsteht weder eine Geräuschbelästigung noch Zugluft.

Wie funktioniert das genau: Kühlen mit einer Wärmepumpe?

In der Fußbodenheizung zirkuliert in kalten Monaten das durch die Wärmepumpe erwärmte Heizungswasser. So ist es behaglich warm. Eine Wärmepumpe mit Kühlfunktion kühlt dieses Heizungswasser im Sommer – übrigens als einziger Wärmeerzeuger. Auf diese Weise fließt angenehm kühles Wasser durch Ihre Fußbodenheizung und senkt so die Raumtemperatur. Der Kältekreis der Wärmepumpe arbeitet dann reversibel, also genau entgegengesetzt zum Heizen. Durch die Nutzung der Fußbodenheizung für die Kühlung entsteht keine Zugluft oder unangenehme Nebengeräusche, wie es beispielsweise bei einer Klimaanlage der Fall sein kann.

Funktionsprinzip Kühlen und Wämen mit Wärmepumpe

Wo stellt man eine Wärmepumpe zum Kühlen auf?

STIEBEL ELTRON bietet Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen für jede Bausituation. Innen- und außenaufgestellte Wärmepumpen, Kompaktwärmepumpen für geringen Platzbedarf und Intergralgeräte, die bis zu vier Funktionen in einem Gerät vereinen – Heizen, Kühlen, Warmwassererwärmung und die Wohnraumlüftung. 

Für die Modernisierung bietet STIEBEL ELTRON beispielsweise die Luft-Wasser-Wärmepumpe WPL 25 AC mit dem „Komfort-Set Kühlung“ an. Im Neubau empfiehlt es sich, auf die LWZ CS in Kombination mit dem „Komfort-Set Kühlung“ zurückzugreifen. Anders als bei der Modernisierung ist hier nicht unbedingt ein Puffer nötig. Um auf Ihre individuellen Gegebenheiten eingehen zu können, erhalten Sie bei Ihrem Handwerker weitere Kühllösungen. So bleibt es in jeder Bausituation schön kühl.

Die zwei Arten der Kühlung – passive oder aktive Kühlung

Sie wollen es in Ihrem Zimmer kühl haben und entscheiden sich dabei für eine Sole-Wärmepumpe mit Kühlfunktion? Unterschieden werden dabei zwei Verfahren: Auf der einen Seite steht die passive Kühlung, auf der anderen Seite gibt es die aktive Kühlung.

Passive Kühlung

Bei der passiven Kühlung der Sole-Wasser-Wärmepumpe wird die niedrige Temperatur des Grundwassers oder des Erdreichs über einen Wärmetauscher auf das Heizsystem übertragen. Der Verdichter der Wärmepumpe wird nicht eingeschaltet, die Wärmepumpe bleibt „passiv“. Vorteil: Dadurch ist die Kühlung besonders kostengünstig. Aufgrund der längeren Wege beim passiven Kühlen gilt hier das Gleiche wie beim Heizen: Die Fußbodenheizung reagiert nicht ad hoc auf die eingestellte Temperatur. Mit etwas Vorlauf sorgt die passive Kühlung für die persönliche Wohlfühltemperatur an heißen Tagen – und das besonders effizient.

Aktive Kühlung

Bei der aktiven Kühlung der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird die Kühlleistung der Wärmepumpe auf das Heizsystem übertragen. Der Verdichter der Wärmepumpe wird eingeschaltet, die Wärmepumpe ist also „aktiv“. Bei der aktiven Kühlung können höhere Kühlleistungen erreicht werden. Die Zimmer der Wohnung kühlen sich mit eingeschalteter Wärmepumpe durch die Umweltenergie auf die Wunschtemperatur: schneller und vor allem ergebnisorientierter als bei der passiven Variante. Die Wärmepumpe wird dann zum aktiven Kühlaggregat im Sommer und führt die warme, verbrauchte Luft von innen nach außen ab. Aufsteigen kann dann angenehm kühle Luft, die durch die Kühlung des kalten „Heizungswasser“ der Fußbodenheizung oder des Flächenkollektors entsteht.

Wichtige Fakten zu Wärmepumpen zum Kühlen

  • Wann immer eine Wärmepumpe in Betrieb ist, heizt oder kühlt sie
  • Effizientes Heizen und Kühlen in einem Gerät
  • Erdreich, Grundwasser, aber auch Luft sind ideale natürliche Kältesenken
  • Der Bedarf an Kühlung deckt sich mit dem Angebot von dezentral selbst erzeugtem Strom
  • Die Kühlung ist auch ohne Pufferspeicher möglich
  • Warme Luft wird nach außen abgeführt

Coole Sanierung

#Energiewender: In Berlin wird ein Wohnhaus mit einer Wärmepumpe von STIEBEL ELTRON im Winter beheizt, im Sommer gekühlt – für thermische Behaglichkeit.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe technisch?

Am Beispiel einer außenaufgestellten Luft-Wasser-Wärmepumpenheizung erklären wir die Funktion Kühlen und Heizen mit Wärmepumpe: Die Wärmepumpe wandelt Energie aus der Luft in Wärme oder Kälte für das Gebäude um.

Dazu wird die vorhandene Wärme, die in der Außenluft enthalten ist, zunächst mit einem Wärmeübertrager, dem Verdampfer, dem Kältemittel zugeführt. Das Kältemittel bringt diese Energie mit der Hilfe des Verdichters auf ein höheres Temperaturniveau. Danach wird es über einen weiteren Wärmeübertrager, den wir Verflüssiger nennen, für das Heizsystem oder die Warmwasserbereitung nutzbar gemacht. Mit dieser Energiequelle können bis zu vier Anteile Umweltenergie je Anteil elektrischer Energie als Heizenergie bereitgestellt werden. Die vorliegende Umweltenergie von -20 °C bis +35 °C (Luft) muss auf ein für die Heizung (Warmwasser) nutzbares Temperaturniveau angepasst werden. In diesem Vorgang wird bei niedriger Temperatur das Warmwasser auf das entsprechende Niveau „gepumpt“.

Damit die Luft im Raum den Taupunkt nicht unterschreitet, gibt es eine entsprechende Überwachung. Eine Taupunktüberwachung gewährleistet, dass die Vorlauftemperatur des Heizsystems im Kühlbetrieb so hoch ist, dass der zulässige Taupunkt nicht unterschritten wird. Ansonsten bestünde die Gefahr, dass die Feuchtigkeit der Raumluft auf dem Fußboden kondensiert. Denn wird feuchtwarme Luft über den Verdampfer geleitet, nimmt das Kältemittel Wärme auf und verdampft. Bei diesem Vorgang kühlen sich der Verdampfer und die Luft ab. Hierbei wird die absolute Luftfeuchtigkeit reduziert. Am Taupunkt geht der Wasserdampf in den flüssigen Zustand über, es kondensiert aus. Meist wird der Taupunkt bei über 20 °C beim Kühlen mit Wärmepumpenheizung festgelegt. Wird das Gerät als Wärmepumpe, also zum heizen betrieben, fällt das Kondensat am Außengerät an.

Thermische Behaglichkeit

Wir dämmen das Gebäude, um die Oberflächentemperatur zur erhöhen. So bleibt es im Winter innen gemütlich und warm. Im Umkehrschluss bedeutet das für den Sommer, dass die Wärme im Gebäude deutlich langsamer nach draußen transportiert werden kann. Klingt logisch, denn die Temperaturen „schaukeln“ sich innerhalb eines gut isolierten Gebäudes nach oben – und die ungewollte Hitze steht im Inneren.

Im Winter fühlen wir uns bei einer Raumtemperatur von ca. 20 °C bis 22 °C wohl. Die Behaglichkeit im Sommer erreicht bei einer Raumtemperatur von 23 bis 27 °C das „richtige Niveau“. Eine optimal platzierte und dimensionierte Wärmeübergabe im Winter ist entscheidend für ein hohes Maß an Behaglichkeit und Komfort.

Diese wird durch moderne Heizkörper sowie eine Flächenheizung erfüllt. Eine Flächenheizung im Winter wandelt sich dann in eine Kühlung im Sommer, was für eine angenehme Raumtemperierung in den warmen Monaten sorgt. Alte Heizkörper wie Radiatoren sind leider nicht für die Kühlung geeignet, da sich hier am Taupunkt Kondenswasser sammelt und es so zu unerwünschten Wasseransammlungen kommen kann.

Schaubild: Thermische Behaglichkeit

Weitere Informationen zum Thema Wärmepumpe

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