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. Sie sorgen mit Umweltwärme Heizwärme und/oder ganzjährig zur Bereitstellung von Warmwasser. 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. Die Kühlung ist dafür auch etwas dezenter. 

Nutzung der Temperaturdifferenz zwischen Umwelt und Innenräumen

Die Wärmepumpe macht sich die Temperaturdifferenz zwischen dem Erdreich oder Grundwasser 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 bei der passiven Kühlung nicht benötigt wird. Das senkt den Energiebedarf und sorgt für eine besondere umweltfreundliche Kühlung. Das Prinzip "passive cooling" funktioniert nur mit Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen. 

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

Drei Komponenten für das passive cooling benötigt

Aus technischer Sicht sind zum passive cooling drei Komponenten notwendig: 

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 passiven 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.

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Die Infografik zeigt die Heiz- und Kühlfunktion einer Sole-Wasser-Wärmepumpe
©heizung.de
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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