Active Cooling mit Hilfe der Wärmepumpe

Funktionsprinzip vom Active Cooling mit der Wärmepumpe

Möglich ist die aktive Kühlung sowohl mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme) als auch mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Um den wünschenswerten kühlenden Effekt zu erhalten, wird das Funktionsprinzip des Gerätes theoretisch umgedreht. An einem Beispiel aus der Praxis lässt sich das sehr gut erklären: Hat die Wärmepumpe im Vorfeld die Wärme aus dem Erdboden oder der Außenluft entnommen und diese mit höherem Temperaturniveau an die Innenräume abgegeben, funktioniert das beim Active Cooling genau gegenteilig. Sie entzieht den Innenräumen Energie und gibt diese an die Umwelt ab. 

Der reversible Betrieb der Wärmepumpe erfordert im Regelfall eine Ergänzung zweier technischer Komponenten am Gerät. Gemeint sind das zweite  Expansionsventil  und ein 4-Wege-Ventil. Ein reversibler Betrieb wird nur dann möglich, wenn diese Komponenten funktionstüchtig verbaut sind. Es ist empfehlenswert, bereits bei der Anschaffung die Entscheidung zu treffen, ob die Wärmepumpe später einmal auch zum Active Cooling genutzt werden soll. Des Weiteren wird eine Unterscheidung zwischen dem hier erklärten Active Cooling und dem Passive/Natural Cooling getroffen. Die aktive Kühlung erlaubt angenehme Innentemperaturen von rund 20 Grad Celsius, wenn der Betrieb der Wärmepumpe umgekehrt wird.  

Der technische Prozess der Wärmepumpe läuft dabei nach wie vor ab und die Anlage verbraucht Strom oder Gas. Anders ist das bei einer Sorptions-Wärmepumpe zur  solaren Kühlung. Bei dieser ersetzt ein thermischer Verdichter (Solarkollektoren) den energiehungrigen elektrischen Kompressor konventioneller Systeme.    

Unterschied zwischen passiver und aktiver Kühlung

Passive Cooling  beziehungsweise natürliches Kühlen ist die zweite Option, mit der eine Wärmepumpe in eine Art Klimaanlage umgewandelt werden kann. Die passive Kühlung funktioniert nach einem anderen Prinzip. Ihren Namen, abgeleitet aus dem "Natural Cooling", erhält diese Variante deshalb, weil sie die natürliche Umgebungstemperatur zum Reduzieren der Temperatur in den Innenräumen beansprucht. Dabei nimmt sie Wärme aus dem Haus auf und überträgt diese auf das Grundwasser oder mittels Sole an das Erdreich. Der Kältemittelprozess läuft dabei nicht ab und der Strom- oder Gasverbrauch der Anlage ist deutlich geringer. Niedriger ist in der Regel aber auch die erreichbare Kühlleistung.

Entzug der Raumwärme über eine Flächenheizung  

Während Klimaanlagen die Luft aus dem Raum ansaugen, um ihr überschüssige Wärme zu entziehen, funktioniert die aktive Kühlung einer Wärmepumpe über eine  Flächenheizung. Dabei senken die Anlagen die Temperatur des Heizungswassers. Anschließend leiten sie das Medium durch eine Decken-, Wand- oder  Fußbodenheizung, die Wärme aus den Räumen aufnimmt.  

Wichtig zu wissen ist, dass die Kühlflächen dabei nicht zu kalt sind. Denn andernfalls könnte Wasserdampf aus der Luft an ihnen kondensieren und Bauschäden verursachen. Damit das nicht passiert, kommen Taupunktfühler zum Einsatz. Diese überwachen den Zustand der Raumluft (Temperatur und relative Feuchte) und heben die Heizwassertemperatur an, sobald Kondensationsgefahr besteht,  

Active Cooling versus traditioneller Klimaanlage

Nun ist eine Wärmepumpe natürlich nicht identisch mit einer Klimaanlage. Schließlich handelt es sich hierbei immer noch um zwei verschiedene Geräte. Eine bessere Alternative als der Standventilator im Sommer, welcher die Luft nur aufwirbelt und die effektive Temperatur deshalb nicht reduziert, sind beide Optionen aber allemal. Eine  Klimaanlage  hat hingegen einen entscheidenden Nachteil. Aufgrund der eher milden deutschen Sommermonate wird sie oftmals nur für wenige Wochen im Jahr genutzt. Deshalb rentiert sich die Anschaffung nicht unbedingt für jeden Hausbesitzer. Eine Wärmepumpe mit aktiver Kühlung wird hingegen sowohl im Sommer als auch im Winter zum geschätzten Begleiter.

Während beim Active Cooling mehr mithilfe der Wasserleitungen und dem reversiblen Betrieb der Wärmepumpe gearbeitet wird, wird bei einer Klimaanlage kühle Luft durch mehrere Kanäle in den Raum geblasen. In der Regel ist Active Cooling im Hinblick auf die Energieeffizienz wesentlich sparsamer als der Betrieb einer Klimaanlage. Und das, selbst wenn diese nur mit einem Kanal (und folglich einem Luftzug) arbeitet. Sicherlich ist hier anzumerken, dass eine Klimaanlage in der Regel für mehr Kühlung sorgt, aber mit dem richtigen Einsatz, der angepassten Einstellung und einem guten Lüftungskonzept (auch mit manueller Lüftung möglich), stehe eine Wärmepumpe mit Active Cooling dem in nichts nach.