Wie kühlt eine Wärmepumpe über die Fußbodenheizung?
Im Kühlbetrieb schickt die Wärmepumpe kühles statt warmes Wasser in die Heizkreise. Der Boden nimmt Wärme aus dem Raum auf und führt sie ab. Weil die Oberfläche dabei nie unter den Taupunkt der Raumluft abkühlen darf, ist die erreichbare Kühlleistung begrenzt und eine Taupunktüberwachung zwingend.
Wer eine Wärmepumpe hat, besitzt die halbe Kühlanlage bereits im Haus. Das Flächensystem im Boden lässt sich im Sommer auch in die andere Richtung betreiben. Was dabei möglich ist, wo die physikalischen Grenzen liegen und welche Technik dafür nötig ist, erklären wir Ihnen hier.
Was bedeutet Kühlfunktion bei einer Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe transportiert Wärme von einer Seite zur anderen. Im Heizbetrieb holt sie Energie aus Luft, Erdreich oder Grundwasser und gibt sie ins Haus ab. Bei der Kühlfunktion läuft dieser Transport umgekehrt: Die Anlage nimmt Wärme aus dem Gebäude auf und gibt sie nach draußen ab.
Technisch gibt es dafür zwei Wege. Bei der passiven Kühlung, oft auch stille Kühlung genannt, wird die niedrige Temperatur der Wärmequelle direkt genutzt, etwa das kühle Erdreich. Der Verdichter bleibt dabei aus, nur die Umwälzpumpen laufen, weshalb dieser Betrieb sehr sparsam ist. Bei der aktiven Kühlung wird der Kältekreis umgekehrt und der Verdichter arbeitet mit. Das bringt mehr Leistung, verbraucht aber deutlich mehr Strom.
Welcher Weg möglich ist, hängt von der Anlage ab. Nicht jede Wärmepumpe ist für den Kühlbetrieb ausgelegt, und nachrüsten lässt sich das nicht immer. Prüfen Sie deshalb zuerst die Angaben des Anlagenherstellers.
Wie viel Kühlleistung ist über die Fußbodenheizung möglich?
Deutlich weniger als bei einer Klimaanlage, und das liegt nicht an der Wärmepumpe, sondern an der Fläche. Der Boden gibt seine Kühlwirkung überwiegend über Strahlung ab, und diese Wirkung ist begrenzt, weil die Oberfläche nicht beliebig kalt werden darf.
Realistisch ist eine spürbare Absenkung der Raumtemperatur und eine deutliche Verbesserung des Empfindens, aber keine Kühlung auf einen frei wählbaren Wert. Wer erwartet, im Hochsommer per Knopfdruck 21 Grad zu erreichen, wird enttäuscht. Wer die Spitzen brechen und ein angenehmeres Raumklima möchte, bekommt genau das.
Hinzu kommt die Trägheit: Wie beim Heizen muss zuerst der Estrich seine Temperatur ändern. Der Kühlbetrieb wirkt deshalb langsam und gleichmäßig, nicht auf Zuruf. Wer die Deckenfläche statt des Bodens nutzen kann, ist im Kühlfall im Vorteil, weil kühle Luft nach unten sinkt und die Decke damit die wirksamere Kühlfläche ist.
Warum ist der Taupunkt die entscheidende Grenze?
Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft ihre Feuchtigkeit nicht mehr halten kann und Wasser kondensiert. Genau das kennen Sie vom beschlagenen Getränkeglas im Sommer.
Kühlt die Bodenoberfläche unter den Taupunkt der Raumluft ab, passiert dasselbe im Raum: Auf dem Boden bildet sich Feuchtigkeit. Das ist nicht nur eine Rutschgefahr, sondern führt bei Dauerbetrieb zu Bauschäden und begünstigt Schimmelbildung, gerade unter Bodenbelägen und Möbeln.
Deshalb gilt die eiserne Regel: Die Vorlauftemperatur muss immer so hoch bleiben, dass die Oberfläche über dem Taupunkt liegt. Und weil der Taupunkt von der Luftfeuchtigkeit abhängt und sich im Tagesverlauf ändert, kann er nicht einmalig eingestellt werden, sondern muss laufend überwacht werden.
Welche Räume sollten vom Kühlbetrieb ausgenommen werden?
Alle Räume, in denen regelmäßig viel Feuchtigkeit anfällt, denn dort liegt der Taupunkt höher und wird schneller erreicht.
An erster Stelle steht das Badezimmer. Nach dem Duschen ist die Luftfeuchtigkeit dort so hoch, dass Kondensat auf einer gekühlten Fläche kaum zu vermeiden wäre. Hinzu kommt, dass ein kühler Boden im Bad ohnehin unangenehm ist. Ähnliches gilt für Hauswirtschaftsräume mit Wäschetrocknung, für Küchen mit intensiver Nutzung und für Keller, die im Sommer ohnehin kühl sind und in denen kalte Flächen zu Feuchteproblemen führen.
In der Praxis werden diese Räume aus dem Kühlbetrieb herausgenommen, indem ihre Heizkreise im Kühlfall geschlossen bleiben. Das setzt voraus, dass die Regelung die betroffenen Kreise einzeln ansteuern kann.
Was muss die Regelung im Kühlbetrieb können?
Drei Dinge, und sie sind der Grund, warum Kühlen mehr verlangt als Heizen.
Erstens die Taupunktüberwachung. Ein Fühler erfasst Temperatur und Luftfeuchtigkeit und begrenzt die Vorlauftemperatur beziehungsweise schaltet den Kühlbetrieb ab, bevor Kondensat entsteht.
Zweitens die Umschaltung der Regellogik. Im Heizbetrieb öffnet ein Heizkreis, wenn der Raum zu kalt ist. Im Kühlbetrieb muss er öffnen, wenn der Raum zu warm ist. Die Logik dreht sich also um, und Thermostat und Regelung müssen diese Umschaltung beherrschen. Ein reines Heizthermostat würde im Kühlbetrieb genau falsch herum arbeiten. Passende Geräte finden Sie bei unseren Raumthermostaten.
Drittens die selektive Freigabe einzelner Kreise, damit Bad, Keller und Hauswirtschaftsraum vom Kühlbetrieb ausgenommen werden können. Umgesetzt wird das über die zentrale Verdrahtung, üblicherweise über eine Regelklemmleiste, die Thermostate und Antriebe zusammenführt.
Welche Bauteile werden für den Kühlbetrieb gebraucht?
Die Grundausstattung entspricht der des Heizbetriebs, ergänzt um die Kühlspezifika. Am Heizkreisverteiler sitzen weiterhin die Stellantriebe, die die Ventile öffnen und schließen. Achten Sie hier besonders auf den Wirksinn, also darauf, ob die Antriebe stromlos geschlossen oder stromlos geöffnet sind, denn im Kühlbetrieb wirkt sich eine falsche Ausführung anders aus als beim Heizen.
Dazu kommen Raumthermostate, die den Kühlbetrieb unterstützen, die Regelklemmleiste für die zentrale Ansteuerung, ein Fühler für die Taupunktüberwachung sowie anlagenseitig die Umschaltung zwischen Heiz- und Kühlbetrieb. Nicht zu unterschätzen ist außerdem die Dämmung der Vorlaufleitungen: Im Kühlbetrieb führen sie kaltes Wasser durch warme Bereiche, und ungedämmte Leitungen schwitzen dort ebenso wie eine zu kalte Bodenfläche. Einen Überblick über die passende Regeltechnik gibt unsere Kategorie Heizungssteuerung, die Systeme selbst finden Sie bei den Fußbodenheizungen.
Fazit
Kühlen über die Fußbodenheizung ist kein Ersatz für eine Klimaanlage, sondern eine sparsame Möglichkeit, sommerliche Temperaturspitzen zu brechen. Die Wärmepumpe schickt dafür kühles Wasser in dieselben Kreise, die im Winter heizen, wobei die passive Kühlung ohne Verdichter am wirtschaftlichsten arbeitet. Die entscheidende Grenze setzt der Taupunkt: Die Oberfläche darf nie so weit abkühlen, dass Kondensat entsteht, weshalb eine laufende Überwachung zwingend dazugehört. Räume mit hoher Feuchtelast wie Bad, Hauswirtschaftsraum und Keller werden aus dem Kühlbetrieb genommen. Und die Regelung muss mehr können als beim Heizen, nämlich die Logik umkehren, einzelne Kreise selektiv freigeben und den Taupunkt im Blick behalten. Weitere Beiträge rund um Heizung und Regeltechnik finden Sie in unserem Blog.
Häufige Fragen zum Kühlen mit der Wärmepumpe
Rund um den Kühlbetrieb erreichen uns immer wieder ähnliche Fragen. Die wichtigsten beantworten wir Ihnen hier.
Kann jede Wärmepumpe kühlen?
Nein. Die Anlage muss für den Kühlbetrieb ausgelegt sein, und nachrüsten lässt sich das nicht immer. Prüfen Sie die Angaben des Anlagenherstellers, bevor Sie planen.
Was ist der Unterschied zwischen passiver und aktiver Kühlung?
Bei der passiven Kühlung wird die niedrige Temperatur der Wärmequelle direkt genutzt, der Verdichter bleibt aus, nur Umwälzpumpen laufen. Bei der aktiven Kühlung arbeitet der Verdichter mit. Aktiv bringt mehr Leistung, verbraucht aber deutlich mehr Strom.
Ersetzt die Kühlung über den Boden eine Klimaanlage?
Nein. Möglich ist eine spürbare Absenkung und ein angenehmeres Empfinden, aber keine Kühlung auf einen frei wählbaren Wert. Der Kühlbetrieb wirkt langsam und gleichmäßig, weil zuerst der Estrich seine Temperatur ändern muss.
Warum darf der Boden nicht kälter werden?
Weil sich unterhalb des Taupunkts Feuchtigkeit auf der Oberfläche niederschlägt. Das führt zu Rutschgefahr und bei Dauerbetrieb zu Bauschäden und Schimmelbildung. Deshalb ist eine Taupunktüberwachung zwingend.
Welche Räume kühle ich besser nicht?
Räume mit hoher Feuchtelast, also Bad, Hauswirtschaftsraum mit Wäschetrocknung, intensiv genutzte Küchen und Keller. Dort liegt der Taupunkt höher und wird schneller erreicht.
Muss ich am Thermostat etwas umstellen?
Die Regellogik dreht sich im Kühlbetrieb um, denn der Kreis muss öffnen, wenn es zu warm ist. Thermostat und Regelung müssen diese Umschaltung beherrschen. Ein reines Heizthermostat würde im Kühlbetrieb falsch herum arbeiten.