Effiziente Wege, Gebäude im Sommer angenehm kühl zu halten
An heißen Sommertagen steigt in vielen Gebäuden die Raumtemperatur schnell auf ein unangenehmes Niveau. Der erste Gedanke lautet dann häufig: Es muss eine Klimaanlage her. Dabei wird oft übersehen, dass eine Klimaanlage in vielen Fällen lediglich die Folgen einer starken Aufheizung bekämpft. Wesentlich effizienter ist es, die Wärme gar nicht erst ins Gebäude gelangen zu lassen und vorhandene Kühlmöglichkeiten sinnvoll zu nutzen.
Welche Maßnahmen sinnvoll sind, hängt immer vom Gebäude und den individuellen Anforderungen ab. Die folgende Reihenfolge hat sich jedoch in der Praxis bewährt: Zuerst den Wärmeeintrag reduzieren, anschließend vorhandene Technik optimal nutzen und erst danach über zusätzliche Kühlung nachdenken.
Wärme gar nicht erst ins Gebäude lassen
Die größte Wärmequelle eines Gebäudes im Sommer ist in den meisten Fällen die Sonneneinstrahlung durch die Fenster. Ist die Sonnenenergie erst einmal in den Räumen angekommen und hat Möbel, Fußböden oder Wände erwärmt, muss diese Wärme später wieder mit erheblichem Energieaufwand abgeführt werden. Deshalb ist der wirksamste sommerliche Wärmeschutz häufig überraschend einfach: Die Sonne möglichst vor der Fensterscheibe stoppen.
Außenliegender Sonnenschutz ist deutlich wirksamer
Zwischen innenliegendem und außenliegendem Sonnenschutz besteht ein erheblicher Unterschied. Innenliegende Rollos oder Plissees reduzieren zwar die Blendung, die Sonnenstrahlung hat das Fenster jedoch bereits durchdrungen. Ein großer Teil der Wärme befindet sich damit bereits im Gebäude. Außenliegende Systeme verhindern dagegen, dass die Sonnenenergie überhaupt in den Innenraum gelangt. Genau deshalb sind sie energetisch wesentlich wirkungsvoller.
Raffstores oder Rollläden?
Beide Systeme bieten einen sehr guten sommerlichen Wärmeschutz, unterscheiden sich jedoch in ihrer Nutzung. Raffstores ermöglichen weiterhin Tageslicht und den Blick nach draußen. Durch die verstellbaren Lamellen lässt sich der Lichteinfall individuell regulieren, sodass die Räume trotz Verschattung hell und angenehm bleiben. Rollläden verdunkeln die Räume stärker, bieten häufig einen besseren Einbruchschutz und sind in vielen Fällen kostengünstiger. Dafür geht tagsüber der Sichtkontakt nach außen weitgehend verloren. Welche Lösung sinnvoller ist, hängt letztlich von den persönlichen Anforderungen und dem Gebäude ab.
Auch das Gebäude selbst beeinflusst die Raumtemperatur
Neben dem Sonnenschutz tragen auch die Bauweise und die Gebäudekonstruktion wesentlich zum sommerlichen Wärmeschutz bei. Fensterflächen, Dachaufbau, Dämmung und die Speicherfähigkeit massiver Bauteile bestimmen maßgeblich, wie schnell sich ein Gebäude aufheizt und wie lange es Wärme speichert. Ebenso wichtig ist die richtige Nachtlüftung. Können massive Bauteile während der kühleren Nachtstunden auskühlen, steht diese Speichermasse am nächsten Tag erneut zur Verfügung und verzögert die Erwärmung der Innenräume deutlich.
Reicht das nicht aus – welche Möglichkeiten zur Kühlung gibt es?
Ist der sommerliche Wärmeschutz ausgeschöpft und besteht weiterhin Kühlbedarf, kommen technische Kühlsysteme zum Einsatz. Dabei denken viele zunächst an klassische Klimaanlagen. Tatsächlich existieren heute jedoch weitere Möglichkeiten, die je nach Gebäude deutlich effizienter arbeiten können.
Die klassische Klimaanlage
Klimaanlagen können Räume zuverlässig und schnell kühlen. Gerade in Bestandsgebäuden ohne andere Kühlmöglichkeiten sind sie häufig eine praktikable Lösung. Allerdings erzeugen sie die benötigte Kälte aktiv und benötigen dafür elektrische Energie. Hinzu kommen Investitionskosten, Wartungsaufwand und gegebenenfalls Geräuschentwicklung. Deshalb lohnt es sich, zunächst zu prüfen, ob bereits vorhandene Gebäudetechnik genutzt werden kann.
Viele Wärmepumpen können bereits kühlen
Was viele Eigentümer nicht wissen: Zahlreiche moderne Wärmepumpen verfügen bereits über eine Kühlfunktion. Je nach Anlagentyp unterscheidet man zwischen passiver und aktiver Kühlung.
Passive Kühlung – natürliche Kälte effizient nutzen
Die passive Kühlung nutzt vorhandene natürliche Temperaturquellen, beispielsweise Erdsonden oder Grundwasser. Dabei wird die natürliche Kühle des Erdreichs genutzt, um das Gebäude zu temperieren. Die Wärmepumpe muss dabei keine Kälte erzeugen. Es werden im Wesentlichen lediglich die Umwälzpumpen betrieben. Dadurch ist der Stromverbrauch äußerst gering und die Kühlung besonders effizient. Passive Kühlung steht allerdings nur bei bestimmten Wärmepumpensystemen zur Verfügung, beispielsweise bei Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen.
Aktive Kühlung – die Wärmepumpe arbeitet wie ein Kühlschrank
Ist keine natürliche Kältequelle vorhanden, kann die Wärmepumpe häufig auch aktiv kühlen. Dabei arbeitet sie im Prinzip umgekehrt zur Heizfunktion. Wärme wird aus dem Gebäude aufgenommen und nach außen abgeführt – ähnlich wie bei einem Kühlschrank. Diese Form der Kühlung ist sehr effektiv, benötigt jedoch deutlich mehr elektrische Energie als die passive Kühlung.
Welche Heizflächen eignen sich zum Kühlen?
Flächenheizungen eignen sich besonders gut zum Kühlen. Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen können im Sommer mit kühlerem Wasser betrieben werden und sorgen für eine sehr gleichmäßige Temperierung der Räume. Besonders komfortabel sind Systeme mit separaten Kühldecken oder Gebläsekonvektoren, da sie speziell für den Kühlbetrieb ausgelegt sind. Damit solche Systeme zuverlässig funktionieren, müssen Regelung und Taupunktüberwachung entsprechend ausgelegt sein. Nur so lässt sich verhindern, dass sich Feuchtigkeit auf den gekühlten Flächen bildet.
Innovative Kühlkonzepte – heute bereits realisierbar
Neben den bekannten Kühlsystemen stehen inzwischen weitere Technologien zur Verfügung, die Heizen und Kühlen besonders effizient miteinander verbinden.
Eisspeicher
Ein Eisspeicher nutzt Wasser als saisonalen Energiespeicher. Während der Heizperiode wird dem Wasser Wärme entzogen, wodurch der Speicher nach und nach vereist. Im Sommer kann diese gespeicherte Kälte genutzt werden, um das Gebäude mit sehr geringem Energieaufwand zu temperieren. Gerade in Verbindung mit Sole-Wasser-Wärmepumpen entstehen dadurch äußerst effiziente Gesamtsysteme.
PVT-Solarmodule
Eine interessante Ergänzung stellen sogenannte PVT-Module dar. Sie erzeugen gleichzeitig elektrischen Strom und nutzen zusätzlich die Umgebungswärme beziehungsweise führen Wärme ab. Dadurch können sie Solekreisläufe regenerieren und Wärmepumpensysteme sinnvoll unterstützen. Insbesondere die Kombination aus PVT-Modulen, Sole-Wasser-Wärmepumpe und Eisspeicher zeigt, welche Möglichkeiten moderne Gebäudetechnik bereits heute bietet. Diese Lösungen sind keine Zukunftsvision. Sie werden bereits erfolgreich eingesetzt, erfordern jedoch eine sorgfältige Planung und eignen sich vor allem für Neubauten oder umfassende Sanierungen.
Adiabate Kühlung
Ein weiteres interessantes Verfahren ist die adiabate Kühlung. Dabei wird die natürliche Verdunstung von Wasser genutzt, um Luft abzukühlen. Dieses Prinzip kommt bereits heute in vielen Büro-, Gewerbe- und Industriegebäuden zum Einsatz. Immer häufiger stellt sich deshalb auch die Frage, ob dieses Verfahren nicht ebenso für Wohngebäude mit zentraler Lüftungsanlage geeignet ist.
Grundsätzlich ist dies möglich. In der Praxis spielen jedoch die deutlich geringeren Luftmengen einer Wohnraumlüftung eine entscheidende Rolle. Sie reichen meist nicht aus, um über die Zuluft allein eine spürbare Gebäudekühlung zu erreichen. Gleichzeitig muss der zusätzliche Feuchteeintrag sorgfältig berücksichtigt werden. In größeren Nichtwohngebäuden mit leistungsfähigen Lüftungsanlagen lassen sich diese Randbedingungen wesentlich wirtschaftlicher umsetzen. Deshalb findet man adiabate Kühlung heute überwiegend im Gewerbebereich. Mit der zunehmenden Entwicklung energieeffizienter Gebäudekonzepte könnte dieses Verfahren künftig jedoch auch im Wohnungsbau an Bedeutung gewinnen.
Fazit
Nicht jedes Gebäude benötigt eine Klimaanlage. Oft lässt sich bereits durch einen guten sommerlichen Wärmeschutz ein Großteil der Überhitzung vermeiden. Außenliegende Verschattung, eine durchdachte Gebäudekonstruktion und richtiges Lüften sind dabei häufig die wirksamsten Maßnahmen. Reicht dies nicht aus, bieten moderne Wärmepumpen heute interessante Möglichkeiten zur Kühlung – von der besonders energieeffizienten passiven Kühlung bis hin zur aktiven Kühlfunktion. Darüber hinaus zeigen Konzepte wie Eisspeicher, PVT-Module oder adiabate Kühlung, wie sich Heizen und Kühlen künftig immer stärker zu ganzheitlichen Energiesystemen entwickeln.