Kühlung mit der Wärmepumpe: Passive und aktive Kühlung im Sommer

Mit dem Klimawandel werden Schweizer Sommer immer heisser. Hitzewellen mit Temperaturen über 35 Grad sind keine Seltenheit mehr. Die gute Nachricht: Viele Wärmepumpen können im Sommer auch kuehlen. Besonders die Kombination mit Solarstrom macht die Sommerkuehlung nahezu kostenlos. In diesem Artikel erklären wir die verschiedenen Kuehlmethoden, ihre Kosten und wann sich die Kühlung lohnt.

Passive Kühlung mit Erdsonde (Natural Cooling)

Die passive Kühlung ist die effizienteste und guenstigste Kuehlmethode. Sie funktioniert nur mit Sole-Wasser-Wärmepumpen, die über eine Erdsonde verfuegen. Das Prinzip: Im Sommer hat das Erdreich in der Tiefe der Erdsonde eine Temperatur von 8 bis 12 Grad. Kuehles Wasser aus der Erdsonde wird direkt durch die Fussbodenheizung geleitet und kuehlt die Raeume. Der Kompressor der Wärmepumpe laeuft dabei nicht, lediglich die Umwaelzpumpe verbraucht Strom (50 bis 100 Watt).

Leistung und Komfort

Die passive Kühlung senkt die Raumtemperatur um 2 bis 4 Grad gegenüber der Aussentemperatur. Bei 35 Grad aussen werden innen 28 bis 30 Grad erreicht statt 32 bis 35 Grad ohne Kühlung. Das ist keine Klimaanlage, die auf 20 Grad kuehlt, aber ein deutlicher Komfortgewinn.

Der Energieverbrauch ist minimal: Die Umwaelzpumpe verbraucht 50 bis 100 Watt, was bei 1'000 Betriebsstunden im Sommer nur 50 bis 100 kWh entspricht, also Stromkosten von CHF 15 bis 30 pro Sommer. Damit ist die passive Kühlung die guenstigste Kuehlmethode überhaupt.

Regeneration der Erdsonde

Ein positiver Nebeneffekt: Die ins Erdreich eingebrachte Wärme regeneriert die Erdsonde. Im Winter steht dann wieder mehr Wärme zur Verfuegung, was die Heizeffizienz verbessert. Die Sommerkuehlung verlängert damit die Lebensdauer und Effizienz der Erdsonde.

Aktive Kühlung (Reverse Cycle)

Die aktive Kühlung nutzt die Wärmepumpe im Umkehrbetrieb: Der Kältekreislauf wird umgedreht, sodass die Wärmepumpe dem Haus Wärme entzieht und an die Umgebung (Aussenluft oder Erdsonde) abgibt. Das Prinzip ist identisch mit einer Klimaanlage.

Die aktive Kühlung ist leistungsfähiger als die passive Kühlung und senkt die Raumtemperatur um 5 bis 8 Grad. Sie funktioniert mit allen Wärmepumpen-Typen (auch Luft-Wasser), verbraucht aber deutlich mehr Strom: Der COP im Kuehlbetrieb liegt bei 3.0 bis 4.5, der Stromverbrauch bei 500 bis 2'000 kWh pro Sommer, die Kosten bei CHF 135 bis 540 pro Sommer.

Voraussetzungen für die Kühlung

Nicht jede Wärmepumpe kann kuehlen. Voraussetzungen sind ein kuehlfähiges Wärmepumpenmodell (die meisten modernen Geräte bieten diese Option), eine Fussbodenheizung oder Kuehldecke als Wärmeabgabesystem (Radiatoren sind nicht geeignet), ein Feuchte-Sensor zur Vermeidung von Kondensation und ein Mischventil oder separater Kuehlkreis.

PV-Synergie: Kostenlose Kühlung im Sommer

Die Kombination von Wärmepumpen-Kühlung und PV-Anlage ist perfekt: Im Sommer produziert die PV-Anlage den meisten Strom, und genau dann wird der Strom für die Kühlung benoetigt. An einem heissen Sommertag liefert eine 10 kWp Anlage 40 bis 60 kWh. Die Kühlung verbraucht 5 bis 15 kWh. Der PV-Überschuss deckt die Kühlung also problemlos ab. Die Kühlung ist damit praktisch kostenlos, da der PV-Strom ohnehin produziert wird und nicht eingespeist werden muesste.

Wann sich Kühlung lohnt

Die Kühlung lohnt sich besonders bei Gebaeuden mit grossen Glasflaechen (Suedausrichtung), bei oberen Stockwerken mit Dachschraegen, in staedtischen Gebieten mit Wärmeinsel-Effekt, für Home-Office-Nutzer (ganztaegig zu Hause), und wenn ohnehin eine Sole-Wärmepumpe geplant ist (passive Kühlung fast gratis).

Vergleich der Kuehlmethoden

Schweizer Sommer: Steigender Kuehlbedarf

Die Schweizer Sommer werden wärmer. Die durchschnittliche Sommertemperatur ist seit 1990 um 1.5 Grad gestiegen. Hitzewellen mit über 35 Grad kommen häufiger vor. In Zuerich gab es 2023 über 20 Hitzetage (Tmax über 30 Grad), in Genf sogar über 30. Experten rechnen damit, dass der Kuehlbedarf in Schweizer Gebaeuden bis 2050 um 50 bis 100 Prozent steigen wird.

Wer heute eine Wärmepumpe plant, sollte die Kuehloption unbedingt einplanen. Die Mehrkosten sind gering (CHF 500 bis 3'000), aber der Komfortgewinn in den kommenden Jahrzehnten ist erheblich.

Passive Kühlung: Die energiesparende Option für Schweizer Sommer

In der Schweiz gewinnt die Kühlfunktion von Wärmepumpen angesichts zunehmender Hitzesommer stark an Bedeutung. Die passive Kühlung, auch Natural Cooling oder Freecooling genannt, ist ausschliesslich bei Erdsondenwärmepumpen möglich und äusserst energieeffizient. Dabei wird die kühle Temperatur des Erdreichs von etwa 10 bis 12 Grad direkt genutzt, ohne dass der Kompressor der Wärmepumpe laufen muss. Lediglich die Umwälzpumpe benötigt Strom, was den Energieverbrauch auf rund 5 bis 10 Prozent des aktiven Kühlbetriebs reduziert. Die erreichbare Kühlleistung ist mit 2 bis 4 kW zwar begrenzt, reicht aber in gut gedämmten Schweizer Einfamilienhäusern aus, um die Raumtemperatur um 3 bis 5 Grad zu senken. Die Zusatzkosten für die Freecooling-Option bei einer neuen Erdsondenanlage betragen lediglich CHF 2’000 bis CHF 3’500 – eine Investition, die sich angesichts der immer heisseren Sommer im Mittelland und in der Nordwestschweiz schnell bezahlt macht.

Aktive Kühlung und deren Einfluss auf die Betriebskosten

Im Gegensatz zur passiven Kühlung nutzt die aktive Kühlung den Kompressor der Wärmepumpe im Umkehrbetrieb und ist daher mit höherem Stromverbrauch verbunden. In der Schweiz setzen immer mehr Hausbesitzer auf diese Option, insbesondere in städtischen Wärmeinseln wie dem Grossraum Zürich, Basel oder Genf. Die Kühlleistung beträgt typischerweise 60 bis 80 Prozent der Heizleistung und ermöglicht eine Raumtemperatursenkung von bis zu 8 Grad. Die zusätzlichen Stromkosten für 500 bis 800 Kühlstunden pro Sommer liegen bei CHF 200 bis CHF 400 jährlich. Voraussetzung für die aktive Kühlung ist ein geeignetes Verteilsystem: Fussbodenheizungen eignen sich gut, da sie grosse Flächen zur Wärmeabfuhr bieten. Radiatoren sind hingegen ungeeignet. Um Kondenswasserbildung zu vermeiden, muss die Vorlauftemperatur im Kühlbetrieb mindestens 2 Grad über dem Taupunkt liegen, was eine Feuchtigkeitsregelung erfordert.