Häuser nachhaltig kühlen
Die Sommer werden hierzulande immer heißer und führen zu gesundheitlichen Belastungen und zur Einschränkung des Wohlbefindens. Auch in den Häusern und Wohnungen ist die Hitze oftmals schwer erträglich und sorgt für schlaflose Nächte und erhöhten Stress. Vor allem in den Sommermonaten bei Außentemperaturen jenseits von 30 Grad treibt viele Menschen die Frage um, wie sie ihr Haus kühlen können.
Es besteht die Möglichkeit zur Fassaden- und Dachbegrünung, wodurch die Sonnenstrahlen abgehalten und über die Blätter Verdunstungskälte erzeugt wird. Aber es kann auch einen bisher völlig neuen Weg geben: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik in Stuttgart haben herausgefunden, dass konventionelle Heizkörper und Flächenheizungen im Sommer auch kühlen können. Sie sind in der Lage, Räume um zwei bis drei Grad abzukühlen. Das Wasser im Heizkreislauf stammte in den Experimenten des Instituts aus Grundwasser, das hierzulande eine Temperatur von etwa 10 Grad Celsius aufweist.
Zunächst wurden die Tests unter Laborbedingungen durchgeführt, bevor die Ergebnisse mit einer speziellen Gebäudesimulationssoftware anhand von digitalen Zwillingen der Heizsysteme validiert wurden. Diese Software ermöglichte es, Wärme und Feuchtigkeit gemeinsam zu berechnen und auf eine Vielzahl von Gebäudetypen zu skalieren, wobei eine Reihe von Parametern wie Raum- und Fenstergröße, Größe der Heizkörper, Außentemperatur, Bauweise und Anzahl der Fenster berücksichtigt wurden.
Die Untersuchungen zeigten, dass sowohl Radiatoren als auch Fußbodenheizungen das Potenzial haben, die Raumlufttemperatur in Standard-Büroräumen im Sommer signifikant zu reduzieren und einen angenehmen Kühleffekt zu erzeugen, ohne unerwünschtes Tauwasser an kalten Oberfläche n zu verursachen. Die Kontrolle der Vorlauftemperatur des Systems entsprechend dem Taupunkt der Raumluft ist dabei von entscheidender Bedeutung, um Bauschäden durch Tauwasserausfall zu vermeiden.
Wärmepumpen stellen eine vorteilhafte Lösung dar, da sie sowohl im Winter für Heizungszwecke als auch im Sommer zur Kühlung eingesetzt werden können. Insbesondere jene Technologien, die in der Lage sind, bei niedrigen Temperaturen Wärmeenergie aus dem Boden zu gewinnen und diese bei hohen Temperaturen wieder nach unten zu transportieren, bieten bedeutende Vorteile. Im Sommer ist die Erdtemperatur in der Regel kühler als die Temperatur im Gebäude. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, das Gebäude über das Erdreich zu kühlen, selbst wenn die Wärmepumpe nicht aktiv ist. Dies kann für den Betrieb in der kalten Jahreszeit zusätzliche Effekte erzeugen, indem das Erdreich aufgewärmt ist und somit die Wärmepumpe effizienter laufen kann.
Auch luftbasierte Geräte können zur Kühlung verwendet werden, indem sie im Sommer in umgekehrter Betriebsweise arbeiten. In diesem Fall ist elektrischer Strom erforderlich, um das Kältemittel zu komprimieren, ähnlich wie bei einem Kühlschrank. Durch die Nutzung von Photovoltaikanlagen können dabei die Betriebskosten reduziert werden. Abhängig vom Haus kann es kostengünstiger sein, eine herkömmliche Klimaanlage einzubauen, die im Wesentlichen eine kleine Wärmepumpe ist und auch im Winter für Heizungszwecke genutzt werden kann. Allerdings verbraucht eine solche Klimaanlage in den meisten Häusern mehr Energie als eine Wärmepumpe. Im Winter reicht die Photovoltaikanlage allein nicht aus, der Strombedarf ist zu hoch.
Quelle und weitere Informationen:
Fraunhofer Institut - Räume kühlen durch Nutzung von Heizsystemen (Link)