Sowohl Radiatoren als auch Fußbodenheizungen bieten die Möglichkeit, die Raumlufttemperatur im Sommer signifikant zu reduzieren und einen angenehmen Kühleffekt zu erzeugen, ohne dass dabei unerwünschtes Tauwasser an kalten Oberflächen entsteht. So lautet das Ergebnis von Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP, ob sich Wärmepumpen im Umkehrbetrieb effizient zum Kühlen einsetzen lassen. Notwendig sei dabei, die Vorlauftemperatur des Systems entsprechend dem Taupunkt der Raumluft zu steuern, um Bauschäden durch Tauwasserausfall zu vermeiden. „Klimaanlagen verbrauchen nicht nur viel Strom, sie sind laut und erzeugen Zugluft. Wenn sie nicht richtig gewartet werden, können hygienische Probleme entstehen“, beschreibt Wissenschaftlerin Sabine Giglmeier die Motivation für das Forschungsprojekt.
Umkehrbetrieb taupunktgeführt steuern
Mit ihren Kolleginnen und Kollegen konnte sie nachweisen, dass die über Radiatoren abgegebene Kühlleistung bei einem moderaten Fensterflächenanteil ausreicht. Bei einem hohen Fensterflächenanteil dagegen braucht es eine größere Kühlfläche. Sie ließe sich über Fußbodenheizungen bereitstellen. „Fußbodenheizungen erzielen nochmal deutlich höhere Kühleffekte, wie unsere Tests ergaben“, erklärt Giglmeier. Dabei gelte es allerdings die Taupunkttemperatur zu beachten. An Oberflächen schlägt sich Feuchtigkeit nieder, wenn sie Oberfläche sind als die Taupunkttemperatur der Luft. „Wichtig ist es daher, taupunktgeführt zu kühlen. Sprich, wenn die Taupunkttemperatur bei 13 Grad Celsius liegt, leiten wir kein Wasser durch die Heizung, das kälter ist, da das Wasser aus der Luft am Heizkörper und an den Zuleitungen kondensiert und sich Feuchte bilden kann.“
Umkehrbetrieb reduziert Übertemperaturgradstunden um bis zu 65 Prozent
Tests führten die Forscherin und ihr Team in einer Klimakammer durch. Anschließend prüften sie mit Gebäudesimulationen, ob die Labormessungen mit den Softwareberechnungen übereinstimmen. Ein wichtiges Kriterium für die Berechnungen sind die Übertemperaturgradstunden. Sie geben an, an wie vielen Tagen im Jahr die Grenztemperatur des Raumes von 26 Grad Celsius um wie viel Kelvin überschritten wird. In Wohngebäuden sind maximal 1.200 Übertemperaturgradstunden, in Büros nur 500 im Jahr zulässig. Die Berechnungen der Forscherinnen und Forscher ergaben im Vergleich zu einem ungekühlten Raum eine Reduktion der Übertemperaturgradstunden um über 40 Prozent bei einer Radiatorgröße von 70 Zentimeter mal einem Meter. Bei doppelt so großen Radiatoren lässt sich eine Reduktion von 65 Prozent erzielen. Das Fraunhofer IBP-Team will nun noch prüfen, inwieweit das Gesamtsystem die Behaglichkeit der Nutzerinnen und Nutzer beeinflusst, etwa durch zu kalte Fußböden, und ob sich Temperaturwechsel auf Fußbodenbeläge und andere Materialien im Raum auswirken. Quelle: Fraunhofer IBP / jb
Bleiben Sie auf dem Laufenden in Sachen Energieberatung und Energiewende mit unserem Newsletter.
