Alternativen für das Raumkühlen in einer wärmer werdenden Welt

Raumkühlen ist heutzutage kein Luxus mehr, sondern in einem immer wärmer werdenden Europa eine Notwendigkeit für Gesundheit und Produktivität und vielleicht sogar fürs Weiterleben. Herkömmliche Klimaanlagen jedoch sind mit immer höheren Energie- und Umweltkosten verbunden. Die Lösung liegt in energiesparsamen, nachhaltigen Alternativen für das Raumkühlen. In diesem Artikel erläutern wir, warum der Bedarf an Systemen für Raumkühlen steigt, welche umweltfreundlichen Lösungsmöglichkeiten es gibt, wie sich das Klima und der Gebäudetyp auf das Betriebsverhalten auswirken und wie Lösungen – von denen Sie viele bei DAIKIN finden können – zu Wohnkomfort, Gesundheit und Sparen von Energie beitragen können, ganz ohne negativen Auswirkungen auf das Klima.

Warum ist Raumkühlen ein Muss, kein Luxus?

Mit den steigenden Temperaturen kommt es auch immer öfter vor, dass weltweit Leute unter extremer Hitze leiden und sich nicht mehr wohlfühlen können. Wir von DAIKIN sind der Auffassung, dass Technologie und Wohlbefinden der Menschen Hand in Hand gehen. Mit dem Entwickeln energieeffizienter Systeme für Raumkühlen und Raumheizen unterstützen wir die Allgemeinheit bei der Anpassung an diese sich verändernden Bedingungen und wir tragen dazu bei, dass möglichst alle Menschen in einem gesunden und behaglichen Umfeld leben können.

Da die Erwärmung in Europa fast das Doppelte des weltweiten Durchschnitts beträgt, wird der Bedarf an Raumkühlen – in Kombination mit erneuerbarer Energie – zu einem Kernstück sämtlicher Strategien zur Klimaresilienz. Wie die Financial Times betont, ist in der EU der Verkauf von Klimaanlagen (auch als Luft-Luft-Wärmepumpen bezeichnet) stark angestiegen, besonders in Regionen, die nicht so sehr an Hitze gewohnt sind. Mit dieser steigenden Nachfrage nach herkömmlichen Klimatisierungssystemen geht jedoch auch ein steiler Anstieg der Umweltkosten einher.

Im Jahr 2022 zeichnete das Raumkühlen – darunter mit Luft-Luft-Wärmepumpen und Ventilatoren – weltweit für ca. 7 % des Stromverbrauchs und für ca. 3 % aller CO₂-Emissionen im Zusammenhang mit Energie verantwortlich. Wenn wir noch die Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial (FKWs) hinzurechen, erhöht sich die letztgenannte Zahl auf 3,2 %. Sie sollten daher auch nach Alternativen zu herkömmlichen Raumklimageräten Ausschau halten, und im Folgenden erläutern wir, warum:

Das Fragezeichen über herkömmlichen Klimaanlagen

Herkömmliche Klimaanlagen verbrauchen beträchtliche Mengen an Elektroenergie – das sind ungefähr 10 % des weltweiten Energieverbrauchs – und Prognosen besagen, dass sich das bis 2050 verdreifachen könnte, wenn sich nichts ändert. Auch gibt es schon länger Bedenken bezüglich Installation, Instandhaltung und Kosten. Raumtemperaturen mithilfe von technischen Mitteln auf Wohlfühlniveau zu halten, wird mehr und mehr notwendig. Aus den oben genannten Gründen nehmen jedoch auch alternative Methoden für Raumheizen und Raumkühlen Fahrt auf. Dazu gehören auch die von DAIKIN verfochtenen Herangehensweisen.

Welche Alternativen zu einer herkömmlichen Klimatisierung gibt es?

Alternative Raumkühlsysteme bieten umweltfreundliche und erschwingliche Möglichkeiten zum Aufrechterhalten eines komfortablen Raumklimas. Es gibt Lösungen verschiedenster Art:

• Passive Kühlung: Dazu gehören Elemente der architektonischen Gestaltung wie Querlüftung, Beschattung, reflektierende Oberflächen und Bausubstanzen mit hoher Wärmekapazität. Diese Art der Kühlung eignet sich ideal für gut durchdachte Neubauten und für Nachrüstung in Gegenden mit trockenem Klima.
• Verdunstungskühlung: Einige Produkte kühlen die Luft durch Verdunsten von Wasser. Diese Systeme sind energiesparsam und funktionieren besonders gut in trockenen Umfeldern, eine umweltfreundliche Alternative zur Klimatisierung mit Verdichter-Geräten.
• Portable Luftkühler: Diese kompakten, anwenderfreundlichen Geräte sind perfekt zum Kühlen kleiner Räume und Bereich geeignet. Da keine Festinstallation erforderlich ist, sind diese Geräte ideal für Mieter und auch für Bewohner kleiner Apartments in der Stadt.

Der Bedarf an Kühlung ist von geografischer Region und Gebäudetyp abhängig. So kann ein System für passive Kühlung in einem Wohnhaus im Norden Europas gute Ergebnisse erzielen, jedoch bei einem der Sonnstrahlung ausgesetzten Apartment in einem Neubaublock völlig versagen. Aus diesem Grund ist die Auslegung im Klimakontext ein entscheidender Punkt für Komfort und Effizienz auf lange Sicht.

Was ist „Passive Kühlung“ und wie funktioniert das?

Bei passiver Kühlung werden die Raumtemperaturen ausschließlich durch bauliche Auslegung des Gebäudes abgesenkt, ganz ohne mechanische Systeme. Diese Prinzipien werden seit Jahrhunderten genutzt und sind auch heute noch wirksam – besonders bei Einbeziehung in eine moderne Architektur.

Im Wesentlichen beruht die passive Kühlung auf Elementen wie Bausubstanzen mit hoher Wärmekapazität (Materialien, die Wärmenergie langsam aufnehmen und freigeben), Beschattung (Überhänge, Pergolas, Jalousien) und natürliche Luftströme. Weit verbreitete Materialien als Bausubstanzen mit hoher Wärmekapazität sind Beton, Ziegel, Stein und Lehm. Diese Materialien nehmen während des Tages Wärmeenergie auf und geben diese Wärmeenergie über Nacht langsam wieder ab. Das trägt zum konstant Halten der Temperaturen im Inneren des Gebäudes bei.

So kann z. B. durch eine sinnvolle Ausrichtung der Fenster und durch Querlüftung der Wohnkomfort im Inneren eines Gebäudes ganz ohne Verbrauch von Elektroenergie dramatisch gesteigert werden.

Einfache, aber wirkungsvolle Gebilde sind Bäume, Rankgerüste und Dachüberhänge. Solche Elemente halten direkte Sonneneinstrahlung fern und senken so die Erwärmung der Räume durch die Sonne.

Jedoch hat passive Kühlung auch ihre Grenzen in Gegenden mit extremem Klima. In einem feuchten Umfeld oder während einer Hitzewelle reicht natürliche Lüftung möglicherweise nicht aus, um ein gesundes Raumklima aufrechtzuerhalten.

Praktische Beispiele für passive Kühlung sind:

• Mediterrane Wohnhäuser haben dicke Steinwände und kleine Fenster, wodurch sich die Wärmeaufnahme verringert.
• Skandinavische Wohnhäuser haben kleine Luftstromsysteme und eine starke Wärmedämmung, um eine passive Wärmeregelung zu fördern.

Alternativen zu herkömmlichen Klimaanlagen zum maschinellen Kühlen

Soll ein Wohngebäude maschinell gekühlt werden, jedoch ohne herkömmliche Klimaanlagen mit ihrem hohen Energieverbrauch, gibt es verschiedene sehr umweltfreundliche Lösungen. Bei Wahl einer zu Klima und Gebäudetyp passenden Lösung kann auf wirkungsvolle Weise für Wohlfühlklima gesorgt werden.

Dachraumventilatoren

Die Wirkung von Dachraumventilatoren basiert auf dem Abführen der im Dachraum angestauten warmen Luft. Dadurch verringert sich die Wärmelast auf die oberen Etagen. Durch das Herausschaffen der warmen Luft bleiben die Innentemperaturen in den frühen Abendstunden niedriger. Zu dieser Zeit sind Dächer am wärmsten.

Klimazonen und Gebäudetypen:

• Dachraumventilatoren wirken am besten in Regionen mit sehr warmem, trockenem Klima. In diesen Regionen kann warme Luft aus dem Gebäude entfernt werden, ohne Feuchtigkeit hinzuzufügen.

• In Regionen mit feuchtem Klima wirken diese Ventilatoren weniger gut oder sind möglicherweise sogar kontraproduktiv. Unter Bedingungen mit feuchtem Klima wird durch diese Entlüftung möglicherweise feuchte Luft in das Gebäude eingebracht, wodurch die Luftfeuchtigkeit im Raum unerwünscht hoch werden kann.

• In einem eher kalten Klima führen diese Ventilatoren bei unsachgemäßer Nutzung im Winter möglicherweise zu unerwünschten Wärmeverlusten. Dadurch würde der Heizbedarf steigen.

• Bei Wohngebäuden mit eher schlechter Wärmedämmung sinken die Temperaturen durch eine Entlüftung stärker als bei Gebäuden mit guter Wärmedämmung.

Kosten:

• Dachraumventilatoren kosten einschließlich Installation typischerweise von 100 € bis 400 €.

• Bei einer Leistung von 50 bis 100 Watt sind die Betriebskosten sehr niedrig.

Verdunstungskühlanlagen

Verdunstungskühlanlagen senken die Temperatur durch die Verdunstung von Wasser. Diese Systeme sind deutlich energieeffizienter als auf Verdichter-basierende Klimaanlagen und kommen auch ohne – manchmal sogar schädliche – Kältemittel aus.

Am besten geeignet für:

• Regionen mit trockenem Klima, da die Luft gut Feuchtigkeit aufnehmen kann

Einschränkungen:

• In Regionen mit feuchtem Klima eher weniger wirkungsvoll, da in mit Feuchtigkeit gesättigter Luft kaum Verdunstung auftritt

Installation und Instandhaltung:

• Im Allgemeinen einfach zu installieren

• Als Instandhaltung ist das Reinigen von Filtern und von Wasserspeichern vorzunehmen.

Kosten:

• Typischerweise 150 € bis 1.000 €, in Abhängigkeit von Größe und Funktionsmerkmalen

• Portable Geräte kosten weniger, Systeme, die das gesamte Gebäude bedienen, erfordern höhere Vorlaufkosten.

Portable Lösungen: Ventilatoren, portable Geräte und Hybrid-Kühlen

Portable Kühllösungen bieten Flexibilität. Das ist insbesondere für Mieter, bei nur vorübergehendem Bedarf und bei Gebäuden ohne Lüftungskanäle von Vorteil. Diese Geräte eignen sich für eher kleinere Räume und zum Kühlen ganz bestimmter Stellen im Raum.

Ventilatoren sorgen für Luftzirkulation und für Verdunstungskühlen auf der Haut. Die Lufttemperatur wird nicht gesenkt. Portable Klimaanlagen hingegen senken aktiv Temperatur und Feuchtigkeit im Raum.

Diese Hybridgeräte sorgen für energieeffizientes Kühlen durch Verdunstung – und verbrauchen dabei wesentlich weniger Elektroenergie als herkömmliche Klimaanlagen – und erhöhen auch die Raumluftqualität durch Herausfiltern von Schadstoffen, Allergenen, Staub und bestimmten Bakterien.

Hybridgeräte kombinieren Verdunstungskühlen mit Filtration und stellen daher einen Mittelweg dar, wenn außer Kühlen auch Luftreinigung gewünscht ist.

Die Instandhaltung umfasst das Ablassen von Kondenswasser, das Reinigen der Filter und das gelegentliche Austauschen der Kühlmatten.

Die Installation erfolgt typischerweise als Plug-and-Play. Am Installationsort werden eine Steckdose und ggf. Zugang zu einem Fenster benötigt.

Wie können Kaltdächer und Wärmedämmung Temperaturen und Kosten senken?

Kaltdächer reflektieren das Sonnenlicht – durch reflektierende Beschichtungen, helle Folien oder Grünbedachung – und senken so die Temperaturen unter dem Dach um bis zu 30 °C. Dadurch kann der Kühlbedarf um 10 bis 30 % gesenkt werden. In Kombination mit einer sachgerechten Wärmedämmung und Lüftung des Dachraumes können Kaltdächer auf lange Sicht viel Geld sparen. Dieser Ansatz kann durch DAIKIN-kompatible intelligente Lösungen für den Dachraum ergänzt werden.

Die Installationskosten von Kaltdächern sind vom Typ abhängig: So kosten z. B. reflektierende Beschichtungen von 2 € bis 5 € je m² mehr als herkömmliche Farbe, eine reflektierende Folie 10 € bis 20 € je m² mehr. Kaltdächer verursachen zwar höhere Vorlaufkosten, sparen langfristig jedoch auch viel Energie.

Kaltdachsysteme eignen sich sowohl für Wohngebäude als auch für Gewerbebauten, besonders in Regionen mit warmem oder sonnigem Klima. Im Laufe der Zeit rentieren sich die höheren Investitionen in ein solches Dach, da deutlich weniger Energie für die Klimatisierung verbraucht wird und die HLK-Systeme eine längere Nutzungsdauer erreichen.

In Kombination mit passivem Kühlen oder mit intelligenten Systemen der Gebäudeautomation bieten diese Lösungen eine skalierbare Möglichkeit zum Senken des Energieverbrauchs bei gleichzeitigem Aufrechterhalten eines Wohlfühlklimas auf nachhaltige Weise.

Wie können intelligente Hausautomations-Systeme die Effizienz von Kühlsystemen erhöhen?

Intelligente Thermostate, automatisch betätigte Vorhänge und Luftqualitätssensoren optimieren Wohlfühlklima und Energieverbrauch. So können z. B. Vorhänge zu Zeiten starker Sonneneinstrahlung Wärme draußenhalten und intelligente Regelungselemente können Dachraumventilatoren einschalten und Sonnenblenden schließen, anstatt auf Klimaanlagen zurückzugreifen. Intelligente Technik ermöglicht, im Zusammenspiel mit passiven Systemen und kältetechnischen Anlagen, ein verantwortungsbewusstes und wirkungsvolles Raumkühlen.

Zum doppelten Zweck nutzbare Wärmepumpen

Wärmepumpen transportieren Wärmeenergie – anstatt Wärmeenergie zu erzeugen – und können daher sowohl heizen als auch kühlen, und dies mit höherer Effizienz als herkömmliche Systeme. Diese Systeme verursachen zwar höhere Anfangskosten, erreichen dafür jedoch Einsparungen – z. B. bei einem typischen Zuhause mit 10.000 kWh/Jahr in etwa 240 € bis 260 € pro Jahr. Daher werden sich die höheren Investitionen nach einigen Jahren rentiert haben, insbesondere bei Betrieb mit erneuerbarer Energie. Dank des Nutzens für die Umwelt und der Flexibilität bei der Energie sind diese Systeme zu einem Kernbestandteil der DAIKIN Angebote für Heizen und Kühlen im Wohnbereich geworden.

Praktische Schritte zum Kühlhalten von Wohnhäusern

Eine der einfachsten und wirkungsvollsten Strategien zum Kühlhalten eines Zuhauses, ohne hauptsächliche auf Kältemaschinen zurückzugreifen, besteht darin, den Wärmegewinn in den Räumen möglichst niedrig zu halten.

Vermeiden von Wärmequellen im Gebäudeinneren

• Umstellen auf LED-Beleuchtung: Glühlampen geben bis zu 90 % der Energie als Wärme ab.
• Vermeiden von Kochen zu den wärmsten Tageszeiten: Kochen Sie früh am Morgen oder nach Sonnenuntergang oder nutzen Sie einen Mikrowellenofen oder eine Kochstelle im Freien.
• Platzieren von Haushaltsgeräten: Halten Sie Geräte, die Wärme erzeugen, von Thermostaten und voneinander fern.

Minimieren von Wärmegewinnen durch Sonneneinstrahlung

• Nutzen Sie verdunkelnde Vorhänge und wärmedämmende Fensterabdeckungen zum Abweisen der Sonnenstrahlung, damit die Räume kühl bleiben.
• Bringen Sie eine Folie oder Tönung auf Fensterscheiben auf, die die UV-Strahlung und die Infrarotstrahlung dämpfen, das sichtbare Licht jedoch durchlassen.

Verbessern Sie Luftdichtheit und Wärmedämmung

• Dichten Sie Spalte und Risse um Türen, Fenster, Wanddurchbrüche u. ä. ab.
• Verbessern Sie Wärmedämmung und Luftdichtheit des Dachraumes, da sich in Dachräumen meist Wärme sammelt und von dort nach unten strahlt.

Sorgen Sie für Luftströmung und Lüftung

• Eine Modernisierung der Lüftung, z. B. durch mit Solarenergie angetriebene Abluftventilatoren oder weitere Luftgitter, kann helfen, eingeschlossene Luft aus dem Haus zu entfernen.
• Eine moderne Lüftung senkt den Druck auf Ventilatoren und Kühlsysteme.

Welche Kühlsysteme eignen sich für welche Klimazonen am besten?

• In Regionen mit hoher Luftfeuchtigkeit, (z. B. im Süden des Vereinigten Königreichs und in anderen Gegenden Europas) sind Wärmepumpen oder Klimaanlagen zu bevorzugen, da diese Geräte die Raumluft beim Kühlen auch entfeuchten.
• Eher wüstenhafte Zonen: Verdunstungskühlanlagen und passive Verfahren sorgen für wirkungsvolle Kühlung für wenig Geld.
• Städtische Apartments: Hier eignen sich ggf. portable Geräte, Vorhänge und intelligente Systeme.
• Freistehende Häuser: Hier eignen sich Dachraumventilatoren, Kaltdächer und Wärmepumpen mit intelligenten Regelungen.

Überlegungen zum Budget: Vorlaufkosten vs. Kosten über lange Sicht

Bei der Entscheidung für ein Kühlsystem sind sowohl die Vorlaufkosten als auch die Kosten über die Nutzungsdauer hinweg zu bedenken. Die verschiedenen Lösungen weisen starke Unterschiede bei Kostendeckungspunkt, Energiebedarf und Instandhaltung auf.

Kühlsystem	Investitionskosten	Instandhaltung	Energiekosten	Anmerkungen
Fenster-Klimaanlage	Niedrig	Moderat (Filter reinigen, saisonbedingte Wartung)	Mittel – Hoch	Geeignet für einzelne Räume, insgesamt weniger effizient
Portable Geräte	Niedrig – Mittel	Niedrig	Mittel	Flexibel, jedoch ggf. laut und energiehungrig
Verdunstungskühlsysteme	Niedrig – Mittel	Niedrig (Wasser nachfüllen, gelegentlich Austausch der Matten)	Niedrig	Hervorragend in trockenem Klima, für feuchtes Klima ungeeignet
Wärmepumpen	Hoch	Niedrig	Niedrig	Kühlen und heizen, hocheffizient, berechtigt oft zu Fördermitteln
Kaltdächer	Mittel – Hoch (20 € – 40 €/m²)	Sehr niedrig	Niedrig	Über lange Sicht rentabel aufgrund passiver Abweisung von Wärmeenergie
Dachraumventilatoren	Niedrig – Mittel	Sehr niedrig	Niedrig	Wirkungsvolles Entfernen von Wärme aus Dachraum

Zur Minderung der Last der Vorlaufkosten für nachhaltige Lösungen wurden zahlreiche Fördermittel- und Zuwendungsprogramme aufgelegt. Hier einige Beispiele:

• Im Vereinigten Königreich und in der EU werden das Installieren einer Wärmepumpe und das Verbessern einer Wärmedämmung in vielen Fällen durch Fördermittel unterstützt. So übernimmt z. B. in Deutschland das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bis zu 45 % der Installationskosten für Wärmepumpen und Modernisierungen zur Steigerung der Energieeffizienz.

Wie kann Raumkühlen sowohl wirkungsvoll als auch umweltfreundlich sein?

Der Bedarf an Raumkühlen steigt weltweit, dadurch leider jedoch auch der ökologische Fußabdruck – es sei denn, wir treffen sinnvolle, informierte Entscheidungen.

Auf herkömmliche Klimaanlagen fällt weltweit ein immer größer werdender Anteil an Elektroenergie und Emissionen. Verdunstungskühlanlagen hingegen verbrauchen bis zu 75 % weniger Energie und sind deutlich umweltfreundlicher – aber leider nur in Regionen mit trockenem Klima wirkungsvoll.

Bei herkömmlichen Klimaanlagen durchläuft ein Kältemittel einen Kreisprozess aus Verdunstung, Verdichtung mittels Verdichter und Verflüssigung. Dieser Prozess benötigt eine erhebliche Menge an Elektroenergie. Daher fällt auf diese Klimaanlagen ein immer größer werdender Anteil des Energieverbrauchs und der CO₂-Emissionen weltweit.

Wärmepumpen, die sowohl heizen als auch kühlen können, indem sie Wärmeenergie transportieren statt zu erzeugen, sind viel energieeffizienter. In Kombination mit erneuerbarer Energie können Wärmepumpen CO₂-Emissionen um bis zu 60 % im Vergleich zu herkömmlichen Systemen verringern.

Nachhaltige Lösungen für Kühlen sorgen für Gesundheit, Wohnkomfort und eine gute Zukunft

In einem immer wärmer werdenden Europa wird auch das Raumkühlen immer wichtiger. Die Herausforderung besteht darin, Wohnkomfort aufrechtzuerhalten, ohne den Energieverbrauch und Auswirkungen auf die Umwelt zu erhöhen. Die wirkungsvollsten Alternativen für das Raumkühlen sind Kombinationen aus baulicher Auslegung, intelligenten Regelungen und energieeffizienten Systemen wie Wärmepumpen, abgestimmt auf das Klima vor Ort und auf den Gebäudetyp. Durch das Verringern des Energiebedarfs bei gleichzeitiger Bewahrung von Gesundheit und Wohlfühlklima in den Räumen stellen nachhaltige Lösungen für das Kühlen gangbare und zukunftssichere Wege nach vorne dar. Der DAIKIN Ansatz konzentriert sich auf Lösungen für verantwortungsvolles Kühlen, die heute und langfristig die Resilienz stärken.

Kernaussagen

• Mit immer intensiveren Hitzewellen über ganz Europa hinweg ist Raumkühlen wichtig für die Gesundheit und kein Luxus.

• Herkömmliche Klimatisierung erhöht Energieverbrauch und Emissionen. Daher sind effizientere Alternativen ein Muss.

• An das lokale Klima angepasste Lösungen sind entscheidend: Für trockene Regionen eignen sich passives Kühlen und Verdunstungskühlen, Wärmepumpen hingegen schlagen sich in Regionen mit wechselhaftem oder eher feuchtem Klima am besten.

• Intelligente Technologien optimieren Beschattung, Lüftung und Nutzung anderer Systeme und senken dadurch erst den Bedarf an Kühlung, bevor sie die Klimaanlage einschalten.
• Energieeffiziente Wärmepumpen sorgen auf lange Sicht für Komfort, und das bei niedrigeren Emissionen, insbesondere bei Betrieb mit erneuerbarer Energie.

Sie suchen nach einer Lösung für Raumkühlen, die Komfort, Effizienz und Nachhaltigkeit unter einen Hut bringt?