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Mit der Heizung kühlen: Freecooling

Mittels Sole/Wasser-Wärmepumpen lässt sich nicht nur heizen, sondern bei Bedarf auch kühlen. Dieser Zusatznutzen wird Freecooling genannt.

Textbearbeitung — Raphael Hegglin

 

Wärmepumpen sind bei Einfamilienhäusern die am häufigsten eingebauten Heizungen. Denn sie überzeugen durch Zuverlässigkeit sowie hohe Energieeffizienz. Wärmepumpen schaffen es, aus einer Kilowattstunde Strom zwischen zwei und fünf Kilowattstunden Heizwärme zu erzeugen. Dazu nehmen sie Wärme aus der Umwelt auf. Sole/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme aus Erdreich, Wasser/Wasser-Wärmepumpen die Wärme aus dem Grundwasser. Sie sind beide besonders energieeffizient.

INFO

FUNKTION EINER WÄRMEPUMPE

Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank. Sie entzieht der Umwelt Wärmeenergie und leitet diese ins Gebäude. Das funktioniert über Verdampfen und anschliessendes Kondensieren eines Wärmeübertragungsmediums, zum Beispiel Propan oder Kohlendioxid. Wie effizient eine Wärmepumpe ist, wird hauptsächlich von der Art der Wärmequelle bestimmt: Je wärmer sie ist, desto besser.

Dient das Erdreich als Wärmequellen, muss eine Sonde gebohrt werden. Mittels Wärmeträgerflüssigkeit, Sole genannt, wird Wärme aus einer Tiefe von bis zu 250 Metern zur Wärmepumpe gebracht, um diese dann fürs Heizen zu verwenden. Die Temperaturen aus der Erdsonde sind jahreszeitlich konstant und liegen etwa im Bereich von 5° C. Ebenfalls möglich ist die Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle. Dieses wird aus einem Förderbrunnen zur Wärmepumpe gepumpt und über den Rückgabebrunnen zurückgeführt. Der Vorteil von Grundwasser als Wärmequelle ist: Seine Temperaturen betragen etwa 10° C, was zu einer besonders guten Wärmeausbeute führt. Allerdings erlauben es geltende Umweltgesetze nicht überall, Grundwasser für Wärmepumpen zu nutzen.

Mit der Erdsonde kann im heissen Sommer das Haus gekühlt werden.

ZUM HEIZEN UND ZUM KÜHLEN

Ob Erdreich oder Grundwasser: Dank der vorherrschenden, konstanten Temperaturen eignen sie sich optimal als Wärmequellen – und im Sommer für das Gegenteil. Denn sowohl Erdreich wie auch Grundwasser bieten angenehm kühle Temperaturen – selbst dann noch, wenn über der Erde die Temperaturen auf über 30° C ansteigen und die Menschen kaum mehr arbeiten können. Spätestens an einem solchen Hitzetag sehnen sich alle nach einer kühlen Wohnung.

Freecooling ist auch mit Grundwasser-Anlagen möglich.

Warum also nicht Erdreich oder Grundwasser als Kältequelle nutzen? Die Temperaturen von beiden liegen in den Sommermonaten deutlich unter der Aussentemperatur der Luft und auch unter den gewünschten Raumtemperaturen. Daher wird Raumkühlung mittels Wärmepumpe möglich: Um die Kühle zu nutzen, ist nur der Einbau eines zusätzlichen Plattenwärmetauschers und eines Umschaltventils notwendig. Besteht Kühlbedarf im Sommer, so werden lediglich die Umwälzpumpen der Anlage in Betrieb genommen, wodurch sich das in der Fussbodenheizung zirkulierende Heizungswasser auf etwa 18° C abkühlt. Dabei muss nicht einmal die Wärmepumpe in Betrieb sein. Freecooling bedeutet also Kühlen bei höchster Energieeffizienz. Und die Technologie erfordert nicht einmal aufwendige Installationen, wenn eine Sole/Wasser-Wärmepumpe vorhanden ist.

DER EXPERTE

Marco Nani,
Leiter
Produktmanagement,
Hoval AG

FREECOOLING: DAS GILT ES ZU BEACHTEN:

  • Freecooling funktioniert nur mit Fussbodenheizungen, nicht mit Radiatoren. Die Verwendung von Fancoils (Klimakonvektoren) ist teilweise möglich, muss aber im Detail abgeklärt werden.
     
  • Das Heizungswasser darf nie tiefer als auf 18° C abgekühlt werden. Sonst kann sich auf den Rohrleitungen im Gebäude Kondensat bilden, was zu Feuchteschäden führt.
     
  • Bei Systemen mit Einzelraumregulierung muss an den raumseitigen Regelgeräten die Einstellung einer Kühlfunktion möglich sein.
     
  • Freecooling ist nicht mit einer Klimatisierung durch eine Klimaanlage vergleichbar. Es lassen sich jedoch in den Sommermonaten 3 bis 5° C tiefere Raumtemperaturen erzielen.

PREISGÜNSTIGER ZUSATZNUTZEN

Nebst allen energetischen Vorteilen von Heizsystemen mit Sole/Wasser-oder Wasser/Wasser Wärmepumpen stellt das Freecooling also einen bedeutenden Zusatznutzen für Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer dar. Dank geringer Zusatzinvestition und hoher Effizienz werden weder die Umwelt noch das Baubudget belastet. Freecooling ist nicht nur in Einfamilienhäusern, sondern auch in Mehrfamilienhäusern einsetzbar. Bei diesen ergibt sich sogar durch die während der Sommermonate in die Erdsonden zurückgeführte Wärme ein weiterer energetischer Vorteil im Heizbetrieb.

Dieser Beitrag ist eine Zusammenarbeit mit Haus Magazin und