Eine Klimaanlage sorgt an heißen Sommertagen für eine angenehme Raumtemperatur. Sie verbessert den Wohnkomfort, ermöglicht konzentriertes Arbeiten und einen erholsamen Schlaf. Wie Klimaanlagen für Einfamilienhäuser funktionieren, welche Arten es gibt und viele weitere interessante Informationen zu Klimaanlagen sind Inhalt dieses Ratgebers.
Wie funktioniert eine Klimaanlage im Haus?
Eine Klimaanlage funktioniert wie ein Kühlschrank. Die wichtigsten Komponenten sind ein Ventilator, ein Kompressor, ein Verdampfer, ein Kondensator und ein Expansionsventil. Bis auf den Ventilator sind diese Bauteile über Rohrleitungen miteinander verbunden. Durch die Rohrleitungen fließt ein Kältemittel.
Die mit dem Ventilator eingezogene warme Raumluft strömt durch den Verdampfer. Dabei wird die Wärme der Raumluft an das Kältemittel abgegeben, das dadurch verdampft. Das jetzt gasförmige Mittel wird vom Kompressor verdichtet. Dabei steigt die Temperatur des Kältemittels.
Die Wärme wird über einen zweiten Wärmetauscher wieder an die Umgebungsluft abgegeben. Dadurch kondensiert das Kältemittel wieder und wird im flüssigen Zustand durch ein sogenanntes Expansionsventil geleitet. Das Expansionsventil sorgt dafür, dass der Druck des Kältemittels wieder sinkt. Anschließend wird das flüssige Mittel wieder zum Verdampfer geleitet und der Kreislauf beginnt von vorne.
Welche Klimaanlagen gibt es für das Haus?
Klimaanlagen funktionieren im Grunde alle nach dem gleichen Prinzip. Unterschieden werden sie nach der Art, wie sie eingesetzt und installiert werden. Klimaanlagen gibt es als:
- mobile Klimageräte
- Split-Klimaanlagen
- zentrale Klimaanlagen
- Wärmepumpen zum Kühlen
Mobile Klimageräte zur Raumklimatisierung
Mobile Klimaanlagen sind kompakt und können beliebig aufgestellt werden. Für die Installation müssen Sie nur ans Stromnetz angeschlossen werden. Im Gehäuse von mobilen Geräten sind Kompressor, Verdampfer und Ventilator untergebracht. Sie werden daher auch als Monoblock Geräte bezeichnet. Monoblock-Klimageräte sind mit und ohne Abluftschlauch erhältlich. Mobile Geräte mit Abluftschlauch leiten die warme Abluft über den Schlauch durch einen Fenster- oder Türspalt nach draußen.
Mobile Geräte ohne Abluftschlauch geben die warme Abluft auf der Rückseite direkt wieder in den Raum ab. Diese Geräte eignen sich daher nur zum Kühlen eines eng begrenzten Bereiches in einem Zimmer. Beispielsweise einen Schreibtisch Arbeitsplatz. Ein genereller Nachteil dieser Klimageräte sind die relativ lauten Betriebsgeräusche durch den Kompressor und die ungünstige Energieeffizienzklasse. Die besten Geräte diese Art erreichen eine Energieeffizienzklasse von maximal A+.
Vorteile mobile Klimageräte:
- geringe Anschaffungskosten
- flexible Nutzungsmöglichkeit
- keine feste Installation erforderlich
Nachteile mobile Klimageräte:
- hoher Stromverbrauch
- hoher Geräuschpegel
- nur für kleine und mittelgroße Räume geeignet
Split-Klimaanlagen für das Haus
Split-Klimaanlagen zählen zu den fest installierten Klimageräten. Split bedeutet, dass das Klimagerät aus zwei getrennten Einheiten, einem Außen- und einem Innengerät besteht. Beide Geräteteile sind über Kühlmittelleitungen miteinander verbunden. Mit dem in einer Wohnung installierten Innengerät wird der Raumluft Wärme entzogen und über das Außengerät an die Umgebungsluft abgegeben.
Der Vorteil dieser Anlagen ist, dass das Außengerät praktisch beliebig am Haus oder neben dem Haus installiert werden kann. Damit es die größte Geräuschquelle außerhalb der Wohnräume. Ein Nachteil dieser Klimageräte ist, dass für die Durchführung der Kühlmittelleitungen Wandöffnungen erforderlich sind. Durch diese Öffnungen können bei unsachgemäßer Ausführung Kältebrücken entstehen.
Bei Split-Klimageräten wird zwischen Mono- und Multisplit-Anlagen unterschieden. Eine Monosplitklimaanlage besteht aus einem Außengerät, das mit einem Innengerät verbunden ist. Monosplit-Anlagen eignen sich zum Kühlen von einem Raum oder einer kleinen Wohnung. Bei Multisplit-Anlagen ist ein Außengerät mit mehreren Innengeräten verbunden, sodass mehrere Räume gekühlt werden können. Die Innengeräte sind jeweils separat mit dem Außengerät verbunden. Ein weiterer Vorteil von Split-Klimaanlagen ist, dass zwischen verschiedenen Innengeräten gewählt werden kann.
Innengeräte für Split-Klimaanlagen
Für Split Klimaanlagen sind unterschiedliche Innengeräte erhältlich. Es können verschiedene Innengeräte mit einem Außengerät kombiniert werden. Somit ist es möglich, für jeden Raum das passende Innengerät auszuwählen. Unterschieden werden:
- Wandgeräte
- Kassettengeräte
- Deckenunterbaugeräte
- Truhengeräte
- Kanalgeräte
Wandgeräte werden an einer Wand im zu kühlenden Raum montiert. Die Montage erfolgt optimalerweise direkt unter der Zimmerdecke. Wandgeräte sind kompakt und eignen sich für kleine Räume.
Kassettengeräte werden in abgehängte Decken eingebaut. Im Wohnbereich werden diese Innengeräte beispielsweise in der Küche oder im Bad eingebaut.
Deckenunterbaugerät werden an der Zimmerdecke montiert. Die flachen Geräte eignen sich für die Klimatisierung größerer Räume.
Truhengeräte stehen auf dem Boden an einer Wand. Beispielsweise unter einer Fensterbank. Truhengeräte werden für die Altbausanierung und die Klimatisierung kleiner Räume empfohlen.
Kanalgeräte sind sehr geräuscharm im Betrieb. Sie werden über einer abgehängten Decke oder in einem Deckenhohlraum beispielsweise bei einer Balkendecke installiert. Die gekühlte Luft wird über Gitter in der Decke oder einer Wand in den Raum geleitet.
Vorteile Split-Klimageräte:
- geräuscharmer Betrieb
- gute Kühlleistung
- vergleichsweise geringer Stromverbrauch
- verschiedene Innengeräte kombinierbar
Nachteile in Split-Klimageräte:
- hohe Anschaffungskosten
- aufwendige Installation
Zentrale Klimaanlagen für das Haus
Bei zentralen Klimaanlagen im Haus erfolgt für die Regulierung der Zu- und Abluft zentral. Die Installation der Anlage erfolgt beispielsweise in einem Kellerraum oder einem Nebengebäude. Zentrale Anlagen zur Raumklimatisierung sind in den zu kühlenden Räumen sehr leisen. Über Luftkanäle wird die gekühlte Luft in die einzelnen Räume verteilt. Unterschieden wird zwischen zentralen Luft/Wasser und reinen Luft-Klimaanlagen.
Mithilfe einer zentralen Klimaanlage im Haus kann die Luftfeuchtigkeit in den Räumen reguliert und die Zuluft gefiltert werden. Zentrale Anlagen eignen sich insbesondere für Passiv- und Niedrigenergiehäuser. Sie sollten beim Bau eines Hauses eingeplant werden. Eine nachträgliche Installation ist kaum möglich.
Vorteile zentrale Klimaanlagen:
- guter Wirkungsgrad
- leiser Betrieb
- Filterung der Zuluft möglich
- kann für die Luftentfeuchtung eingesetzt werden
Nachteile zentrale Klimaanlagen:
- hohe Anschaffungskosten
- nachträgliche Installation kaum möglich
- nicht für unsanierte Altbauten geeignet
Wärmepumpen zum Kühlen
Mit einer Wärmepumpe können die Räume in einem Haus ebenfalls klimatisiert werden. Eine Wärmepumpe nutzt im Prinzip den gleichen Kälteprozess wie Klimaanlagen. Daher kann eine Erd-Wärmepumpe zum Kühlen der Räume in einem Haus verwendet werden. Dies funktioniert, weil das Erdreich im Sommer wie im Winter eine Temperatur zwischen 10 °C und 12 °C hat. Mithilfe einer Erdwärmepumpe kann Räumen Wärme entzogen und ans Erdreich abgegeben werden. Zwei Funktionsprinzipien, Natural Cooling Systeme und reversible Wärmepumpen, sind möglich.
Natural Cooling Systeme und reversible Wärmepumpen
Bei einem Natural Cooling System werden das Wasser im Heizkreislauf und das Kältemittel nur umgewälzt. Das Wasser im Heizkreislauf nimmt Wärme aus dem Raum auf. Die Wärme wird an das Kältemittel übertragen und ans Erdreich abgegeben. Der Kompressor ist nicht in Betrieb. Ein Natural Cooling System kühlt Räume allerdings nur sehr langsam. Dafür ist der Energieverbrauch wegen des abgeschalteten Verdichters deutlich niedriger als bei einer reversiblen Wärmepumpe. Natural Cooling wird auch als passive, natürliche oder stille Kühlung bezeichnet.
Bei einer reversiblen Wärmepumpe wird der Durchfluss durch ein sogenanntes 4-Wege-Ventil in der Anlage umgekehrt. Kondensator und Verdampfer werden getauscht. Zum Kühlen wird das Kältemittel verdampft und dadurch die Raumluft abgekühlt. Das jetzt heiße Kältemittel wird im kühleren Erdreich wieder kondensiert. Im Prinzip handelt es sich bei einer reversiblen Wärmepumpe um einen sehr großen Kühlschrank.
Vorteile einer Wärmepumpe zum Kühlen:
- Geringerer Stromverbrauch als Split- und zentrale Klimaanlagen
- abgeführte Wärme kann zur Warmwasserbereitung genutzt werden
- keine Unterkühlung der Räume möglich
Nachteile einer Wärmepumpe zum Kühlen:
- hohe Anschaffungskosten
- keine Entfeuchtung der Raumluft möglich
- nur effektiv bei sehr gut gedämmten Gebäuden
Was bedeuten die Angabe BTU bei Klimaanlagen?
Für die Leistung einer Klimaanlage sind zwei Angaben wichtig. BTU und Watt. BTU ist die Abkürzung für "British Thermal Unit". Diese Maßeinheit bezeichnet die Menge an Energie, die benötigt wird, um die Temperatur von einem Pfund Wasser um genau 1 Grad zu erhöhen. In Bezug auf Klimageräte ist damit die Kühlleistung pro Stunde, abgekürzt BTU/h gemeint. 1.000 BTU/h entsprechen genau 293,071 Watt. Beide Werte sind ein Maß für die Leistungsfähigkeit von Klimageräten.
Beispielsweise ist für einen gut wärmeisolierten Raum bei einer geringen Sonneneinstrahlung eine Kühlleistung von etwa 60 Watt pro Quadratmeter erforderlich. Hat der Raum eine Größe von 50 qm, dann sind 60 Watt x 50 qm = 3.000 Watt erforderlich.
Was kostet eine Klimaanlage für ein Einfamilienhaus?
Was eine Klimaanlage für ein Einfamilienhaus kostet, ist von der Größe des Hauses und damit der Leistung der Klimaanlage abhängig. Am günstigsten in der Anschaffung sind mobile Klimageräte. Sie kosten ca. 200 bis 500 Euro. Wenn beispielsweise der Wohn-Essbereich sowie drei Schlafzimmer gekühlt werden sollen, werden je nach Raumgröße etwa 5 Kleingeräte benötigt. 2 für den Wohn-Essbereich und je 1 Gerät für die Schlafzimmer.
Die Anschaffungskosten summieren sich auf rund 1.000 bis 2.500 Euro. Es muss jedoch immer der Stromverbrauch der Kleingeräte im Auge behalten werden. Mobile Klimageräte brauchen in der Regel viel Strom. Mit Stromkosten in Höhe von 80 bis 120 Euro je Kleingeräte und Jahr muss gerechnet werden.
Mit einem Preis von etwa 1.000 bis 4.000 Euro je Raum inklusive der Montage sind fest installierte Split-Geräte deutlich teurer. Den höheren Kosten bei der Anschaffung stehen jedoch etwas günstigere Betriebskosten entgegen. Es muss im Einzelfall entschieden werden, was günstiger ist.
Zentrale Anlagen schlagen je nach Größe des Hauses bzw. Zahl der zu kühlenden Räume mit einem Preis von etwa 8.000 bis 20.000 Euro, manchmal auch mehr zu Buche. Auch bei einer zentralen Klimaanlage müssen die Betriebskosten und die Wartungskosten hinzugerechnet werden. Diese wiederum sind abhängig von der Kühlleistung und der Betriebsdauer der Anlagen.
Was kostet der Einbau einer Klimaanlage?
Kostenlos kann nur ein mobiles Monoblock-Klimagerät in Betrieb genommen werden. Für diese Klimageräte ist keine Installation erforderlich. Für den Einbau einer Split-Klimaanlage muss mit Kosten von etwa 300 Euro gerechnet werden. Dies gilt jedoch nur, wenn Innen- und Außengerät nahe beieinander montiert werden können. Innengeräte, die über eine weitere Entfernung mit dem Außengerät verbunden werden müssen, erfordern einen höheren Aufwand.
Der Einbau ist dementsprechend teurer und kann pro Geräte 600 - 1.200 Euro kosten. Die Kosten für den Einbau einer zentralen Anlage in einem Haus sind von vielen verschiedenen Faktoren abhängig. Eine pauschale Antwort ist daher nicht möglich. Es sollte jedoch mit mehreren Tausend Euro für den Einbau einer zentralen Anlage beim Neubau oder der Sanierung eines Hauses gerechnet werden.
Welche Vor- und Nachteile haben die Klimaanlagen?
Der grundsätzliche Vorteil von Klimaanlagen ist, dass sie die Raumtemperatur an heißen, schwülen Tagen auf ein erträgliches Maß reduzieren können. Dadurch ist konzentriertes Arbeiten oft erst möglich. Auch für einen erholsamen und gesunden Schlaf ist eine angenehme Klimatisierung wichtig. Der größte Nachteil von Klimaanlagen ist, dass sie viel Strom verbrauchen. Dadurch sind die Betriebskosten relativ hoch. Etwas günstiger wird die Raumklimatisierung, wenn eine Wärmepumpe verwendet werden kann. Wärmepumpen arbeiten sehr effektiv. Allerdings ist eine Wärmepumpe zur Kühlung nur effektiv und energiesparend, wenn sie für die Klimatisierung bei einem gut gedämmten Haus eingesetzt wird.
Kann ich eine Klimaanlage nachrüsten?
Die einfachste Möglichkeit der Nachrüstung einer Klimaanlage sind mobile Monoblock Klimageräte. Sie können einfach installiert und beliebig aufgestellt werden.
Etwas aufwendiger ist die Nachrüstung im Haus von Split-Klimageräten. Für die Installation sind Wanddurchbrüche erforderlich, um das Innenteil mit dem Außenteil zur verbinden. Wer in einer Mietwohnung eine solche Split-Klimaanlage nachrüsten möchte, muss den Vermieter um Erlaubnis fragen.
Die Nachrüstung einer zentralen Klimaanlage im Haus empfiehlt sich nur, wenn das Haus grundsätzlich saniert wird. Für die Luftverteilung sind zahlreiche Luftschächte in jeden Raum erforderlich. Der Einbau dieser Schächte ist mit einem hohen Aufwand und Kosten verbunden. Wenn eine Grundsanierung ansteht, können die Luftschächte relativ einfach integriert werden. Wichtig ist eine fachmännische Planung und Auslegung der Klimaanlage. Oft ist die Installation einer reversiblen Wärmepumpe günstiger.
Sind Klimaanlagen schädlich für die Umwelt?
Da Deutschland noch in einer gemäßigten Klimazone liegt, ist der Bedarf der Wohnraum-Klimatisierung mit Klimaanlagen noch relativ gering. Dennoch können Klimaanlagen die Umwelt belasten. Wenn für den Betrieb Strom aus fossilen Energieträgern verwendet wird, entstehen klimaschädliche CO2-Emissionen.
Besser für das Klima ist aus regenerativen Quellen gewonnener Strom. Als optimal gilt der Betrieb einer solchen Anlage mit Strom aus einer PV-Anlage auf dem eigenen Dach. Eine weitere Umweltbelastung entsteht gegebenenfalls durch die verwendeten Kältemittel. Auch diese Flüssigkeiten können den Treibhauseffekt begünstigen, wenn sie durch Leckagen aus dem Kreislauf austreten. Daher ist eine regelmäßige Wartung und Überprüfung von Klimaanlagen im Haus unverzichtbar.
Günstiger und umweltschonender sind Verschattungen der Fenster mit Rollläden von außen oder bei einem Wintergarten die Verschattung mit Jalousien, die außen angebracht werden. Durch Verschattungen wird die Wärme im Sommer draußen gehalten und die Räume müssen nicht oder weniger gekühlt werden.
