Passive cooling mit der Wärmepumpe

Natural cooling oder auch passive cooling gilt als eine energieeffiziente Alternative zur klassischen Klimaanlage. Praktisch ist, dass sich dafür die eigene Wärmepumpe einsetzen lässt. Diese beheizt im Winter die Räume und kühlt sie im Sommer mit passive cooling ab. Möglich wird das erst deshalb, weil die Raumtemperaturen in den heißen Monaten über denen des Erdreichs liegen. Die technischen Voraussetzungen halten sich in einem überschaubaren Rahmen - zum Wohl der Verbraucher.

Funktionsweise vom passive cooling

Weil Wärmepumpen in ihren Grundzügen kaum anders als ein Kühlschrank funktionieren, lassen sie sich sehr flexibel einsetzen. Die häufig genutzte Möglichkeit, im Sommer Räume effizient und kostengünstig abzukühlen, ist ein weiterer Kaufgrund für eine Wärmepumpe. Die passive Kühlung mit der Wärmepumpe (auch natural cooling) funktioniert nach einem relativ unkomplizierten Prinzip und benötigt noch nicht einmal viel Energie - in jedem Fall aber weniger als eine Klimaanlage. Häufig wird passive cooling von Bewohnern zudem als angenehmer empfunden. Denn anders als bei der Klimaanlage bleiben kalte Luftströme hier aus. 

Nutzung der Temperaturdifferenz zwischen Erdreich und Innenräumen

Die Wärmepumpe macht sich die Temperaturdifferenz zwischen dem Erdreich und den Innenräumen zunutze. Dabei entzieht sie den Wohnräumen Energie über das Heizungswasser, welches kontinuierlich durch die Flächenheizung zirkuliert. Anschließend überträgt sie die aufgenommene Wärme auf die Sole, die sie dann an das Erdreich abgibt. Von entscheidender Bedeutung ist, dass der Kältemittelkreislauf beim passive cooling nicht benötigt wird. Das senkt den Energiebedarf und sorgt für eine besondere umweltfreundliche Kühlung.

Wassertropfen symbolisieren das Prinzip des Passive Cooling.
© Africa Studio / Fotolia

Drei Komponenten für das passive vooling benötigt

Aus technischer Sicht sind zum passive cooling drei Komponenten notwendig: Eine Umwälzpumpe, ein 3-Wege-Ventil und ein Wärmetauscher. Bei all den Vorzügen und der einfachen Realisierung soll jedoch nicht unerwähnt bleiben, dass die Leistung beim Kühlen nicht mit Klimaanlagen zu vergleichen ist. Zudem ist die Kühlleistung nicht konstant "auf Knopfdruck" verfügbar. Ein gängiges Problem ist die steigende Temperatur im Erdreich. Diese führt zum Ende des Sommers dazu, dass die Kühlleistung sukzessive abnimmt.

Für Sole- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen geeignet

Die Brauchwasserbereitung bleibt aber auch im natural Kühlmodus weiterhin erhalten. Wie aus der Erklärung der Funktionalität deutlich wird, ist das passive cooling mit der Sole-Wasser-Wärmepumpe und der Wasser-Wasser-Wärmepumpe möglich. Da die Luft-Wärmepumpe im Sommer natürlich ebenso hohe Lufttemperaturen zu verzeichnen hat, kann sie das Haus nur aktiv, also mithilfe der installierten Kältetechnik kühlen. 

Active cooling vs. passive cooling: Was ist der Unterschied?

Ein Vergleich von active cooling und passive cooling zeigt, dass letzteres deutlich energiesparender ist. Denn die natürliche Kühlung kommt ohne Kältetechnik aus. Die Wärmepumpe verbraucht weniger Strom und die indirekten Emissionen sinken. Geht es um das active cooling, setzt die Wärmepumpe hingegen auf den integrierten Kältemittelkreislauf. Dabei nimmt sie thermische Energie aus dem Raum auf. Sie hebt deren Temperaturniveau an, um die Energie dann nach außen abführen zu können. Zum Einsatz kommen dabei typischerweise Luft-Wasser-Wärmepumpen, die sich im Kern kaum von Klimageräten unterscheiden. Während die Anlagen deutlich mehr Strom verbrauchen, erreichen sie dennoch eine höhere und vor allem auch konstante Kühlleistung. Im Vergleich von active cooling und passive cooling ist Ersteres also leistungsstärker. Die zweite Variante ist dafür umweltfreundlicher.

Haben Sie gut aufgepasst? Dann testen Sie ihr Wissen zu passive cooling in unserem Kühltechnik-Quiz!

Heizung.de Autor Philipp Hermann
Fazit von Philipp Hermann
Eine Wärmepumpe ist in der Lage, die Räume in den Sommermonaten passiv zu kühlen. Die dazugehörige Funktion heißt Passive Cooling. Den wirtschaftlichsten Betrieb erzielen Wärmepumpen, die entweder das Erdreich oder das Grundwasser als Energielieferant nutzen. 
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