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Passive Kühlung

Die klassische Klimaanlage verlieren immer mehr an Beliebtheit. Nicht zuletzt wegen ihrer massiven Nachteile. Neben hohen Stromkosten belasten herkömmliche Anlagen die Umwelt. Zudem gehen Klimaanlagen auf Dauer mit einer möglichen Belastung der eigenen Gesundheit einher. An dieser Stelle kommt die passive Kühlung ins Spiel. Sie ist äußerst umweltfreundlich und verbraucht durch passives Kühlen deutlich weniger Energie. Es gibt dabei unterschiedliche Arten, wie Sie ein Haus passiv kühlen. Hier wird die passive Kühlung in technisch und natürlich eingeteilt. Technische Lösungen sind Verdunstungskühler oder Latentwärmespeicher. Ein effektiver Sonnenschutz oder eine begrünte Hausfassade stellen hingegen natürliche Lösungen dar.

Eine grundsätzliche Unterscheidung besteht weiter zwischen Kühlung und Klimatisierung. Bei der Kühlung wird nur die Raumtemperatur gesenkt. Die Klimatisierung dagegen vereint diverse thermodynamische Funktionen, darunter auch Feuchtigkeits- und Frischluftregelung. Passive Kühlung bedeutet, dass für den Prozess der Hauskühlung keine zusätzliche Energie aufgewendet wird. Dabei gibt es diverse Verfahren, die diese Anforderungen durch spezielle Techniken erfüllen. Neben den technischen Systemen sind aber auch noch eine Reihe zusätzlicher Tricks zu beachten. In jedem Fall lassen Sie sich von Experten frühzeitig für die optimale passive Kühlung beraten. Denn die richtige Hauskühlung fängt bereits mit sinnvoller Planung an.

Passive Kühlung richtig geplant

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Passiv kühlen mit einer Erdwärmepumpe

Selbst die Erdwärmepumpe wird zur passiven Kühlung eingesetzt. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist eine weitere Art, wie Sie Ihr Haus im Sommer passiv kühlen. Normalerweise werden Wärmepumpen zur Gebäudeheizung eingesetzt. Aber mit der richtigen Technik haben Sie auch gleichzeitig eine Kühlfunktion. In 15 Metern Tiefe liegt die Temperatur der Erde und des Grundwassers ganzjährig bei rund zehn Grad Celsius. Das macht sich die Erdwärmepumpe für die passive Kühlung zunutze. Dann kommt ein Wärmeübertrager zum Einsatz. Dieser überträgt thermische Energie. Somit gelangt die Gebäudewärme von den Heiz- bzw. Kühlflächen in den Solekreislauf. Dort wird sie durch Grundwasser und Erdreich abgekühlt und anschließend zurück ins Gebäude geleitet.

Hat sich die Luft wieder erwärmt, beginnt der Kreislauf erneut. Somit entsteht ein einfacher Kreislauf für Ihre passive Kühlung. Da bei dieser Art der Wärmepumpe kein Verdichter eingesetzt wird, liegen die erforderlichen Stromkosten deutlich niedriger. Die Temperaturen in den Innenräumen werden so um bis zu fünf Grad Celsius gesenkt. Die passive Kühlung mit Sole-Wasser-Wärmepumpen ist deutlich langsamer als die aktive Variante. Dafür ist sie sowohl energiesparender als auch umweltfreundlicher. Ein Nachteil ist allerdings die stetige Erwärmung von Erdreich und Grundwasser. Das verringert auf Dauer die Kühlleistung. Im Winter nutzen Sie die passive Kühlung auf diese Art jedoch wieder perfekt für sich. Denn der Heizvorgang ist damit effektiver.

Passive Kühlung mit Verdunstungskühlern

Eine Möglichkeit für die passive Kühlung ist die Verdunstungskühlung. Fachleute sprechen auch von adiabatischer bzw. adiabater Kühlung. Hier wird Kälteenergie genutzt, die beim natürlichen Verdunstungsprozess von Wasser entsteht. Es handelt sich also um eine Wasserkühlung. Damit Wasser verdunstet, braucht es zunächst Wärme. Diese wird bei der Verdunstungskühlung entweder aus den Innenräumen oder der Außenluft bezogen. Die warme Luft wird dann in den Wänden über feuchte Oberflächen geleitet. Die Kälteenergie, die dabei frei wird, gelangt über eigens angelegte Luftkanäle schließlich in die Innenräume. Dieses System besticht vorwiegend durch besonders hohe Effizienz. Im direkten Vergleich zur klassischen Klimaanlage lassen sich nämlich so bis zu 90 % der laufenden Energiekosten einsparen. Allerdings braucht diese Art der passiven Kühlung einige Zeit, bis der erste Kühleffekt eintritt.

Nachhaltig kühlen

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Passive Kühlung mit Erdluftbrunnen

Erdluftbrunnen funktionieren ähnlich wie Wärmepumpen. Die natürliche Bodenkälte bringt warme Raumluft auf geringere Temperaturen. Über ein passives Lüftungssystem wird die abgekühlte Luft dann unterirdisch ins Haus geleitet und dort verteilt. Somit ist passives Kühlen einfach möglich. Der große Vorteil: Es ist möglich, Erdluftbrunnen doppelt einzusetzen. Im Herbst lassen sich damit nämlich Innenräume vorheizen. Dies funktioniert, da die Luft etwas wärmer ist, wenn sie unterirdisch ins Haus geleitet wird. Damit ist nicht nur passiv Kühlen, sondern auch Heizen sehr einfach. Die passive Kühlung arbeitet mit drei verschiedenen Filtern.

Kies, Sand und Erde befreien die Luft nahezu vollständig von Pollen und Ozon. Außerdem regulieren sie die Luftfeuchtigkeit besser. Bei der Planung eines Erdluftbrunnens gilt es aber auch einiges zu beachten. Radioaktives Radon, welches natürlicherweise in Böden vorkommt, ist besonders gefährlich für die Atemwegszellen. Informieren Sie sich deshalb schon im Voraus über die Radonkonzentration in Ihrem Wohngebiet. Zudem lassen Sie am besten den Grundwasserspiegel überprüfen. Liegt dieser zu hoch, ist der Erdluftbrunnen unbrauchbar.

Latentwärmespeicher für passive Kühlung

Latentwärmespeicher sind eine besonders beliebte Variante für das passive Kühlen. Hier werden Speicherplatten mit einem Phasenwechselmaterial – meist Salzhydrate oder Paraffine – gefüllt. Dann werden sie direkt in die Wand oder die Decke verbaut. Das Material wechselt dabei je nach Temperatur seinen Aggregatzustand. Steigt die Temperatur, wird die entstandene Wärme innerhalb der Speicherplatten für mehrere Monate gebunden. Der Raum kühlt ab. Sinkt die Temperatur, wird die gespeicherte Wärme wieder abgeben.

Der Raum heizt sich auf. Latentwärmespeicher sind damit passive Kühlung und Heizung zugleich. Es wird auch keine zusätzliche Energie dafür aufgewendet. Besonders gut lassen sich die Speicherplatten mit Wandmaterial wie Gipskartonplatten oder Putz kombinieren. Weiter gibt es einen überzeugenden Vorteil. Beim passiven Kühlen mit Latentwärmespeichern entstehen weder Zugluft noch störende Geräuschpegel.

Neubau oder Sanierung

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Selbst aktiv werden

Fenster sind hier das Stichwort. Zunächst halten Sie am besten den Glasanteil Ihres Hauses so gering wie möglich. Massive Wände aus Beton oder dickem Mauerwerk sind ein idealer Hitzespeicher. Sie nehmen tagsüber Wärme auf und geben diese nachts wieder ab. Das hat zur Folge, dass die Innenräume am Tag angenehm kühl bleiben. Passiv kühlen ist so unkompliziert.
Rollläden als Methode der passiven Kühlung. Glas hingegen lässt die Außenwärme ungehindert ins Haus dringen. Deshalb achten Sie auf einen effektiven Sonnenschutz. Außenliegende Rollläden, Jalousien oder Markisen sind hier die geeignete Wahl für das passive Kühlen. Ein weiterer Trick für die passive Kühlung ist die Dachbegrünung oder eine begrünte Hausfassade. 

Pflanzen sind nämlich natürliche Klimaanlagen. Ihre Verdunstungskälte senkt die Oberflächentemperatur der Außenwand und kühlt damit indirekt die Innenräume. Streichen Sie Ihre Hausfassade mit weißer Farbe an. Damit wird die sommerliche Hitze besser reflektiert. Ihr Haus passiv zu kühlen gelingt also spielend leicht. Passive Kühlung mit durchdachter Raumplanung Auch die Raumplanung im Innern Ihres Hauses lässt sich für die passive Kühlung nutzbar machen. Vermeiden Sie daher eine Südausrichtung Ihres Schlafzimmers. Bei einer Nordausrichtung ist die Sonnenbestrahlung über den Tag hinweg wesentlich geringer. Somit kühlt das Zimmer automatisch ab. Eine sorgfältige Dämmung wirkt sich ebenfalls positiv auf Ihr Raumklima aus. Als besonders guter Wärmeschutz haben sich Holzfaserplatten und Zellulosedämmstoffe erwiesen. Durch gekonnte Planung gelingt also ebenfalls passives Kühlen.

Thermischer Bauteilaktivierung

Passiv kühlen mit thermischer Bauteilaktivierung funktioniert, wie auch die Verdunstungskühlung, mit Wasser. Ein Rohrsystem leitet das flüssige Heiz- und Kühlmedium durch Massivwände oder Raumdecken. Die durchströmte Fläche wirkt hier als Übertragungsmasse. Diese gibt stetig Kälte oder Wärme an den Raum ab. Welche Wassertemperatur wählen Sie bei der thermischen Bauteilaktivierung für einen möglichst gleichbleibenden Komfort?
Im Idealfall beträgt die Temperatur immer zwischen 18 °C und 28 °C. Zu beachten ist hier die Phasenverschiebung. Das massive Bauteil gibt Wärme bzw. Kälte nicht sofort wieder ab. Dadurch kommt es zu einem zeitversetzten Heiz- und Kühlvorgang. Im Sommer lassen sich natürliche Temperatur-Schwankungen zum passiven Kühlen nutzen. Die geringere Temperatur bei Nacht sorgt für eine Abkühlung des Bauteils. Durch Wärmeabfluss in diese kalten Wände kühlt dann die Tageswärme die Räume wieder ab. So entsteht hier die passive Kühlung.
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Passivhaus - richtig temperiert, das ganze Jahr!

— Torsten Krause —

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