Wärmepumpe kühlen: mit Fußbodenkühlung oder Gebläsekonvektoren, wie effizient und was man braucht
Im Sommer kann dieselbe Luft-Wasser-Wärmepumpe, die das Haus heizt, es auch kühlen. Danach wird viel gesucht: in Deutschland „Wärmepumpe kühlen“ 4.400-mal im Monat, in Frankreich „pompe à chaleur réversible“ 6.600-mal, in Italien „raffrescamento a pavimento“ 1.900-mal, in den Niederlanden 1.000-mal. Hier erklären wir, wie eine Wärmepumpe kühlt, wann sich der Fußboden lohnt und wann Gebläsekonvektoren, welche Temperatur das Wasser haben muss, wie effizient das ist und was man mit der Feuchte macht. Die Regelung der Räume beschreiben wir im Beitrag über die komplette Anlage.
01
Wie eine Wärmepumpe kühlt
Im Sommer kehrt die Maschine den Kreislauf um: Ein Vierwegeventil tauscht die Rollen der beiden Wärmetauscher. Der Verdampfer außen, der im Winter der Luft Wärme entzieht, gibt sie im Sommer nach draußen ab; der Wasserwärmetauscher, der im Winter das Wasser erwärmt, kühlt es im Sommer. Durch die Rohre im Haus fließt kühles statt warmes Wasser. Eine zweite Maschine braucht es nicht, und das Kältemittel bleibt dasselbe: In unseren Luft-Wasser-Maschinen ist es Propan. Wie der Kreislauf funktioniert, erklären wir im Beitrag darüber, wie eine Wärmepumpe funktioniert.
02
Fußboden oder Gebläsekonvektoren
Die Kühle kommt auf zwei Wegen in die Räume. Bei der Fußbodenkühlung fließt Wasser mit etwa 18 °C durch die Rohre: Sie kühlt ohne Zugluft und ohne Geräusch, aber nicht viel, weil der Boden nicht unter 19 °C fallen darf, damit man im Stehen oder Sitzen behaglich bleibt; so entzieht sie höchstens 45-50 W pro Quadratmeter (Olesen, 1995). Und sie entzieht keine Feuchte. Gebläsekonvektoren arbeiten mit Wasser von 7-12 °C: Sie kühlen schnell und, weil die Luft über ein kaltes Register streicht, kondensieren sie die Feuchte und leiten sie ab. Dafür machen sie etwas Luftbewegung und ein leises Rauschen. In Häusern arbeiten oft beide zusammen: der Fußboden für den Großteil der Wärme, ein Gebläsekonvektor oder ein Entfeuchter für die Feuchte.
03
Wie effizient: Wasser mit 18 °C gegen 7 °C
Je kälter das Wasser, desto mehr muss die Maschine leisten. Das Datenblatt der Kita X 7,5 zeigt es in Zahlen: Bei 35 °C außen hat sie für Wasser mit 7 °C einen EER von 3,21, für Wasser mit 18 °C einen EER von 4,88, also 52 % mehr Kühlung pro Kilowattstunde Strom. Über den ganzen Sommer liegt der SEER nach EN 14825 bei 4,91 mit Gebläsekonvektoren und bei 6,21 mit Fußbodenkühlung. Deshalb hält man das Wasser so warm, wie es die Anlage erlaubt: 18 °C im Fußboden und bei Gebläsekonvektoren nur so kalt, wie es zum Entfeuchten nötig ist.
04
Feuchte und Taupunkt
Die Grenze der Fußbodenkühlung ist der Taupunkt: Fällt das Wasser unter die Temperatur, bei der die Luftfeuchte kondensiert, wird der Boden nass. Bei 26 °C und 60 % Feuchte liegt der Taupunkt bei etwa 17,6 °C: Deshalb arbeitet der Fußboden um 18 °C und die Feuchte wird in jedem Raum gemessen. Ist die Luft trockener, kann das Wasser tiefer gehen und der Boden kühlt mehr. Mit HCC bleibt die Wassertemperatur über dem Taupunkt des feuchtesten Raums und der Entfeuchter startet, wenn es nötig ist: wie, erzählen wir im Beitrag über die komplette Anlage.
05
Leitungen, Pufferspeicher und Kondensat
Im Sommer muss alles, was kaltes Wasser führt, diffusionsdicht gedämmt sein: Rohre, Verteiler und Pufferspeicher. Unter dem Taupunkt kondensiert die Raumluft darauf und tropft. Deshalb sind unsere Pufferspeicher für Wärme und Kälte gedämmt, wie wir im Beitrag über den Pufferspeicher erklären. Gebläsekonvektoren haben eine Wanne, die das Kondensat sammelt: Sie muss an einen Ablauf angeschlossen sein.
06
Im Sommer macht das Dach den Strom
Der Kühlbedarf wächst: Nach Eurostat sind die Kühlgradtage in der Europäischen Union von 37 im Jahr 1979 auf 140 im Jahr 2022 gestiegen, fast das Vierfache, während die Heizgradtage um 19 % gesunken sind. Die Hitze kommt in den Sonnenstunden, wenn die Photovoltaik am meisten erzeugt: Den Strom zum Kühlen liefert zum großen Teil das Dach. Mehr dazu im Beitrag über Wärmepumpe und Photovoltaik.
07
Unsere Maschinen
Unsere Propan-Luft-Wasser-Maschinen heizen im Winter, kühlen im Sommer und machen das ganze Jahr Warmwasser, mit derselben Maschine. Für Wohnungen und kleine Häuser gibt es die Kita X mit 7,5 und 9 kW: Die Kühlwerte oben sind ihre.
08
Was man den Installateur fragt
Fünf Fragen. Ob die Wärmepumpe umkehrbar ist und wie viel sie bei 35 °C außen kühlt. Mit welchen Heizflächen: Fußboden, Gebläsekonvektoren oder beides. Mit welcher Wassertemperatur der Fußboden arbeitet und wie die Raumfeuchte geregelt wird. Ob Rohre, Verteiler und Pufferspeicher diffusionsdicht gedämmt sind. Und wohin die Gebläsekonvektoren ihr Kondensat ableiten. Wer eine Meinung zu seinem Haus möchte: Fragen Sie uns.
09
Häufige Fragen
Kann eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kühlen?
Ja, wenn sie umkehrbar ist: Im Sommer kehrt sie den Kreislauf um und schickt kühles Wasser durch die Rohre. Unsere Propan-Luft-Wasser-Maschinen heizen und kühlen mit derselben Maschine.
Ist Fußbodenkühlung oder ein Gebläsekonvektor besser?
Der Fußboden ist geräuschlos und macht die Maschine effizienter, entzieht aber höchstens 45-50 W pro Quadratmeter und keine Feuchte. Gebläsekonvektoren kühlen mehr und entfeuchten, mit etwas Luftbewegung und leisem Rauschen. Oft nutzt man beides.
Welche Wassertemperatur braucht die Fußbodenkühlung?
Um 18 °C, auf jeden Fall über dem Taupunkt: Bei 26 °C und 60 % Feuchte liegt er bei etwa 17,6 °C.
Bildet die Fußbodenkühlung Kondensat?
Nur wenn das Wasser unter den Taupunkt fällt. Um das zu vermeiden, misst man die Feuchte in den Räumen, hält das Wasser über diesem Wert und schaltet bei Bedarf einen Entfeuchter ein.
Wie viel Strom braucht die Wärmepumpe beim Kühlen?
Wenig: Die Kita X 7,5 hat einen SEER von 6,21 mit Fußbodenkühlung und 4,91 mit Gebläsekonvektoren, sie entzieht dem Haus also pro Kilowattstunde Strom 5 bis 6 Kilowattstunden Wärme. Und im Sommer kann einen großen Teil des Stroms die Photovoltaik liefern.
Müssen die Rohre zum Kühlen gedämmt werden?
Ja: Rohre, Verteiler und Pufferspeicher für kaltes Wasser müssen diffusionsdicht gedämmt sein, sonst kondensiert die Luft darauf und tropft.
Quellen: B. W. Olesen, DKV 1995 (IIR) · Eurostat, Heating and cooling degree days
Siehe auch: Wärmepumpe mit Fußbodenheizung: Vorlauftemperatur, Verbrauch und Kühlen im Sommer · Gebläsekonvektor mit Wärmepumpe: wann er sich lohnt, welcher Vorlauf nötig ist und wie er kühlt
Alle Technik-Tipps finden Sie auf der Seite der Rubrik.
