Kühlen und Heizen mit einem System

Die Sommer werden heißer, Hitzeperioden dauern länger und auch in den Übergangszeiten müssen Hotelzimmer zunehmend gekühlt werden. Moderne Gebäude sind heute sehr gut gedämmt. Das ist im Winter ein Vorteil, kann im Sommer aber zur Herausforderung werden. Große Glasflächen, Sonneneinstrahlung und technische Geräte bringen Wärme ins Gebäude. Fehlt eine wirksame Verschattung, kann sich diese Wärme im Raum stauen.

Für Hoteliers stellt sich deshalb die Frage: Wie kann ein Gebäude effizient beheizt und im Sommer gekühlt werden? Eine Antwort darauf ist die Wärmepumpe. Ihre besondere Stärke: Ein System kann sowohl Wärme als auch Kälte bereitstellen.

Die Wärmepumpe kann beides

Vereinfacht gesagt transportiert eine Wärmepumpe Wärme von einem Ort zum anderen. Im Winter entzieht sie Außenluft, Erdreich oder Grundwasser Wärme und macht diese für das Gebäude nutzbar. Im Sommer kann der Prozess für die Kühlung genutzt werden: Wärme wird aus den Räumen aufgenommen und nach außen beziehungsweise in das Erdreich abgeführt.

Dabei unterscheidet man grundsätzlich zwischen passiver und aktiver Kühlung. Welche Variante möglich und sinnvoll ist, hängt vor allem von der gewählten Wärmequelle und vom Gebäudekonzept ab.

Passive Kühlung: das Erdreich direkt nutzen

Besonders effizient ist die passive Kühlung, wie sie etwa bei Anlagen mit Erdsonden oder Grundwasser möglich ist. In der Tiefe herrschen auch im Sommer relativ niedrige Temperaturen. Diese werden über einen Wärmetauscher für die Gebäudekühlung genutzt. Der Verdichter der Wärmepumpe bleibt ausgeschaltet; im Wesentlichen arbeiten nur Umwälzpumpen und Regelung.

Der Strombedarf ist dadurch vergleichsweise gering. Gleichzeitig wird Wärme aus dem Gebäude in den Untergrund zurückgeführt. Die Kühlleistung ist allerdings begrenzt. Passive Kühlung eignet sich daher vor allem dazu, Räume angenehm zu temperieren und sommerliche Spitzen abzufangen.

Aktive Kühlung: Die Wärmepumpe arbeitet

Ist eine höhere Kühlleistung erforderlich, kommt die aktive Kühlung zum Einsatz. Dabei arbeitet der Kältekreislauf der Wärmepumpe mit Verdichter. Bei reversiblen Anlagen wird die Funktionsrichtung praktisch umgekehrt: Im Winter wird Wärme in das Gebäude gebracht, im Sommer wird sie dem Gebäude entzogen und an die Umgebung abgegeben.

Ein typisches Beispiel ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe. Sie nutzt im Winter die Außenluft als Wärmequelle und gibt im Sommer Wärme aus dem Gebäude wieder an die Außenluft ab. Heizen und Kühlen werden damit von derselben zentralen Anlage abgedeckt.

Wie kommt die Kälte in das Hotelzimmer?

Entscheidend ist nicht nur die Wärmepumpe, sondern auch die Übergabe im Raum. Flächenheizungen können grundsätzlich auch zum Kühlen verwendet werden. Über Fußboden, Wand oder Decke fließt dabei kühles Wasser und entzieht dem Raum Wärme. Besonders Kühldecken ermöglichen eine angenehme, zugfreie Temperierung.

Wichtig ist jedoch die Taupunkttemperatur. Werden Oberflächen zu stark abgekühlt, kann sich Feuchtigkeit bilden – ähnlich wie an einer kalten Flasche im Sommer. Deshalb müssen Vorlauftemperatur und Raumluftfeuchte überwacht und geregelt werden. Eine Flächenkühlung ist somit keine klassische Klimaanlage, sondern eine sanfte Form der Raumtemperierung.

Wo höhere Kühlleistungen gefragt sind, können Gebläsekonvektoren, sogenannte Fan Coils, eingesetzt werden. Raumluft wird dabei über einen mit Kaltwasser durchströmten Wärmetauscher geführt. So lässt sich ein Zimmer schneller kühlen und zugleich entfeuchten. Im Hotelzimmer sind eine leise Ausführung und gute Regelbarkeit entscheidend.

Wärmepumpe oder VRF-System?

Eine Alternative sind VRF- beziehungsweise VRV-Systeme. Dabei wird statt Heiz- oder Kühlwasser Kältemittel direkt zu den Innengeräten geführt. Die Zimmer lassen sich individuell regeln. Moderne Anlagen mit Wärmerückgewinnung können in unterschiedlichen Bereichen sogar gleichzeitig heizen und kühlen und Wärme innerhalb des Gebäudes verschieben.

Bei einer zentralen Wärmepumpenlösung erfolgt die Verteilung meist über Wasser. Flächenheizungen, Fan Coils, Pufferspeicher oder weitere Wärmeerzeuger lassen sich gut in ein gemeinsames System einbinden. Welche Lösung zum Hotel passt, hängt von Gebäude, Nutzung, Bestand und gewünschtem Komfort ab.

Ganzjährig statt nur im Winter denken

Bei der Planung einer Heizungsanlage sollte heute nicht mehr nur der Wärmebedarf im Winter betrachtet werden. Auch die Kühlung wird zu einem wichtigen Teil der Gebäudetechnik. Eine Wärmepumpe bietet dafür sehr gute Voraussetzungen: Bei der aktiven Kühlung arbeitet der Verdichter, bei der passiven Kühlung wird die natürliche Kühle von Erdreich oder Grundwasser weitgehend direkt genutzt.

Trotzdem sollte technische Kühlung nicht die erste Antwort auf sommerliche Überhitzung sein. Außenliegende Verschattung, passende Verglasung und eine gute Gebäudeautomation reduzieren den Kühlbedarf erheblich. Erst wenn Gebäudehülle, Sonnenschutz, Heizung und Kühlung gemeinsam geplant werden, entsteht ein System, das ganzjährig Komfort bietet und gleichzeitig effizient betrieben werden kann.

Autor: Michael Pichler, Leiter des Bereiches Baumanagement der HGV-Unternehmensberatung