Wärmepumpen sollen das Heizen umweltfreundlicher machen. Was wenige wissen: Nicht nur im Winter, auch im heißen Sommer können sie helfen.
Wie eine KlimaanlageWärmepumpen können das Haus im Sommer abkühlen – wie das funktioniert
Von Tim Lievertz
Lesezeit 4 Minuten
Je nach Ausstattung kann eine Wärmepumpe mehr als „nur“ heizen. Und so auch an heißen Tagen nützlich sein.
Copyright: Silas Stein/dpa
Über kaum eine Sache wurde in den vergangenen Monaten in Deutschland hitziger diskutiert als über die Wärmepumpe. In ihr sehen viele Expertinnen und Experten die Lösung für das Heizen der Zukunft. In den heißen Sommermonaten verliert diese Diskussion etwas ihre Öffentlichkeit. Stattdessen wird nach Abkühlung gesucht. Aber auch da kann eine Wärmepumpe helfen, wenn sie über eine Umkehrfunktion verfügt.
Denn im Umkehrbetrieb dreht sich der Effekt einer Wärmepumpe quasi einmal um. Wärme raus statt Wärme rein, die Heizung wird zur Klimaanlage. Die Rede ist dabei nicht von einem kleinen, mobilen Gerät. Sondern einer großen, fest installierten Klimaanlage. „Eine Wärmepumpe heizt primär, ein Klimagerät kühlt primär. Aber das zugrunde liegende Prinzip ist das gleiche. Deswegen kann man, wenn man den Kältekreislauf umkehrt, mit einer Wärmepumpe kühlen oder mit einer Klimaanlage heizen“, erklärte Tim Geßler, Redakteur der Fachzeitschrift „SBZ Sanitär.Heizung.Klima“, der Deutschen Presse-Agentur. Doch wie funktioniert das?
Wärmepumpe im Umkehrbetrieb: Heizkörperwird zum Kühlkörper
Das in Deutschland am häufigsten verkaufte Modell ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe. Im Heizbetrieb entzieht sie der Umgebungsluft Energie, mit der ein flüssiges Kühlmittel erwärmt wird. Das verdampft, wird verdichtet und dadurch weiter erwärmt. Diese Wärme gibt das Kühlmittel an das Heizsystem ab. So kann Wasser erwärmt werden, das aus dem Duschkopf oder durch Heizkörper fließt. Diese geben die Wärme dann an ihre kältere Umgebung ab. Der Raum wird geheizt.
Das funktioniert auch andersherum. Sodass die Energie, in Form von Wärme, dem aufgeheizten Raum entzogen und nach außen geleitet wird. Der Raum kühlt also ab. Eine Wärmepumpe mit entsprechender Ausstattung, in der Anschaffung in der Regel etwas teurer, kann das leisten. Sie wechselt in den Umkehrbetrieb und funktioniert so quasi wie eine Klimaanlage.
Statt des Heizwassers fließt im Umkehrbetrieb kaltes Wasser durch den Heizkörper – auch Radiator genannt, der beim Kühlbetrieb wohl passendere Begriff. Das kalte Wasser wärmt sich durch die Temperatur des Raums auf, entzieht diesem so ein Stück seiner Wärme und wird dann nach außen geleitet.
Mit Grundwasser kann eine Wärmepumpe auch passiv kühlen
Besonders gut funktioniert das, wenn die Oberfläche der Heizung möglichst groß ist, also bei Flächenheizungen im Boden, in der Wand oder der Decke. Heißes Wasser steht währenddessen trotzdem zur Verfügung, da es im regulären Betrieb der Wärmepumpe gespeichert wird. So kann beispielsweise zu Beginn des Tages warmes Wasser produziert und anschließend zum Kühlbetrieb gewechselt werden.
Beim beschriebenen Prozess spricht man übrigens von aktiver Kühlung, weil die Wärmepumpe arbeiten muss, um das aufgewärmte Kühlwasser nach außen zu leiten. Das benötigt natürlich Strom. Erd- oder Grundwasser-Wärmepumpen hingegen können das Haus auch passiv kühlen. Eine Pumpe leitet dabei das Wasser aus dem Haus in die Erde und wieder zurück. Der Stromverbrauch ist so geringer, der Kühleffekt allerdings auch. Passiv kühlen kann eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nicht.
Wärmepumpe als Klimaanlage: Vorsicht vor Kondenswasser
Die beste Abkühlung an heißen Sommertagen ist wohl die eiskalte. Beim Umkehrbetrieb einer Wärmepumpe ist es jedoch keine gute Idee, Wasser knapp über dem Gefrierpunkt durch den Radiator zu leiten. Denn: Ist der Unterschied zur Raumtemperatur zu groß, bildet sich Kondenswasser. Das kann Schimmel verursachen oder dem Bodenbelag schaden. Bringt diese Funktion dann überhaupt etwas, wenn das kühlende Wasser nicht zu kühl sein darf?
Forschende des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik haben darauf schon vor zwei Jahren eine Antwort gefunden: ja. Die Temperatur der Radiatoren lasse sich so einstellen, dass kein Wasser kondensiert und der Raum trotzdem heruntergekühlt wird. Und mehr: Bei einem moderaten Anteil an Fensterfläche sei die über Radiatoren abgegebene Kühlung ausreichend. Räume mit größeren Fensterfronten benötigten eine größere Kühlfläche, zum Beispiel durch eine Fußbodenheizung.
Sabine Giglmeier, die an dieser Forschung beteiligt ist, sagte kürzlich in der Süddeutschen Zeitung, eine Kühlung um drei bis sieben Grad Celsius sei möglich. Wenn demnach beispielsweise draußen eine Temperatur von 35 Grad Celsius herrsche, im Raum wegen Verdunklung, Dämmung und klugen Lüftens 26 Grad, könne man mit zusätzlicher Kühlung etwa 23 Grad erreichen. Giglmeier betonte außerdem, dass die Kühlung mit einer Wärmepumpe deutlich effektiver sei als mit mobilen Klimageräten.
Einige Fragen bleiben allerdings offen. So müssen bei der Installation des Kühlsystems mit einer Wärmepumpe die individuellen Gegebenheiten des Gebäudes beachtet werden. Laut Fraunhofer-Institut müsse noch geprüft werden, wie sich der Temperaturwechsel auf verschiedene Fußböden und Materialien im Raum auswirken könnte. Auch die Frage, wie angenehm ein kalter Fußboden ist, wenn über die darunter liegende Flächenheizung der Raum gekühlt werden soll, stellt sich noch.