Wenn es darum geht, Neubauten so umzusetzen, dass sie langfristig und effizient kühlen können, gilt es, auf drei wesentliche Bereiche zu achten.

• Planung
• Architektur & Gebäudehülle
• Technische Kühlung

Entscheidend dabei ist ein integraler Zugang, wofür sich ein klarer Grundsatz bewährt hat: Hitze möglichst vermeiden, Wärmeeinflüsse reduzieren und schließlich den verbleibenden Bedarf durch technische Kühlung abdecken. 

Nachhaltiges Kühlen beginnt nicht erst mit der Kältetechnik, sondern bereits in der Planung. Wer die Kühllast eines Gebäudes früh mitdenkt, muss später weniger aktiv kühlen – das spart Energie, Investitions- und Betriebskosten.

In der Praxis wird die Kühlung häufig auf Basis normativer Grenzwerte ausgelegt. Das erfüllt zwar die Normvorgaben, bildet aber oft nur ein Extrem-Szenario ab. Eine Energiesimulation, wie sie auch beim Bau des Viega Seminarcenters zum Einsatz kam, geht einen Schritt weiter: Sie bezieht über einen längeren Zeitraum reale Einflussgrößen ein und macht sichtbar, wann und wo Kühlbedarf tatsächlich entsteht.

Einflussgrößen sind unter anderem:

• solare Wärmeeinträge durch Glasflächen und Ausrichtung
• interne Lasten durch Personen, Beleuchtung und Geräte
• Nutzungsprofile und Belegungszeiten der Räume
• die thermische Speichermasse der Konstruktion
• reale Klimadaten – im Idealfall über mehrere Jahre

Beim hauseigene Best Practice am Attersee konnten durch diese umfassende Energiesimulation die Wärmepumpe kleiner dimensioniert, die Zahl der erforderlichen Tiefenbohrungen reduziert und infolgedessen sowohl Investitions- als auch Betriebskosten gesenkt werden.

Architektur sowie Fassadenaufbau und -gestaltung legen fest, wie viel Energie ein Gebäude im Sommer aufnimmt und wie gut es Temperaturspitzen abpuffert. Große Fensterflächen bringen etwa im Winter zwar solare Gewinne, wirken im Sommer aber als Wärmefänger.

Mögliche Maßnahmen in Bezug auf Architektur & Gebäudehülle:

• außenliegende Verschattung wie Raffstores, Fassadenlamellen oder auskragende Dächer
• Sonnenschutz- und Funktionsverglasung mit niedrigem g-Wert
• thermische Speichermasse, die Temperaturspitzen abpuffert und zeitlich verschiebt
• natürliche Nachtauskühlung über gezielte Querlüftung
• Fassaden- und Dachbegrünung, die kühlt und das Aufheizen reduziert

Flächige Kühlsysteme nutzen große Bauteiloberflächen, um Wärme aus dem Raum aufzunehmen. Weil eine große Fläche zur Wärmeübertragung zur Verfügung steht, weisen diese Systeme hohe Vorlauftemperaturen im Kühlbetrieb auf. Das unterscheidet sie von vielen klassischen luftgeführten Klimasystemen, die mit deutlich niedrigere Temperaturniveaus fahren.

Flächenkühlungen lassen sich gut mit reversiblen Wärmepumpen sowie geothermischen Anlagen kombinieren. Bei geeigneten Voraussetzungen ist auch Free Cooling möglich.

Flächenkühlungen bieten zudem mehrere Komfortvorteile:

• kaum wahrnehmbare Luftbewegungen
• keine Zugluft
• geräuscharmer Betrieb
• gleichmäßige Raumtemperaturen
• keine sichtbaren Kühlgeräte im Raum
• kombinierte Nutzung derselben Flächen zum Heizen und Kühlen

Gerade Flächenkühlungen und thermoaktive Bauteilsysteme reagieren aufgrund ihrer Speichermasse langsamer als direkt luftgeführte Systeme. Eine gute Regelung sollte deshalb nicht erst eingreifen, wenn ein Raum bereits überhitzt ist.

Vorausschauende Regelstrategien können beispielsweise Wetterprognosen, Belegungszeiten, Sonneneinstrahlung und die thermische Trägheit des Gebäudes berücksichtigen. So lässt sich die Kühlung frühzeitig und mit möglichst niedriger Leistung aktivieren.

Künftig werden auch lernende und KI-gestützte Systeme stärker zum Einsatz kommen. Sie können Daten aus der Gebäudeautomation mit Informationen zu Wetter und Nutzung verbinden, das Gebäudeverhalten laufend analysieren und Betriebsstrategien entsprechend anpassen. Das Ziel: hoher Komfort bei möglichst geringem Energieeinsatz. Dabei müssen jedoch Datenqualität, Schnittstellen, Inbetriebnahme und die tatsächliche Gebäudenutzung von Beginn an mitgedacht werden.

Rohrleitungssysteme transportieren das Kühlwasser durch das Gebäude und müssen daher hohen Qualitätsmerkmalen entsprechen. Allen voran sollten sie optimal dimensioniert sein und mit Temperaturschwankungen zurechtkommen.

Worauf man achten sollte:

• passende Dimensionierung
• langlebige, korrosionsarme Werkstoffe wie Edelstahl
• schnelle, prüfbare Pressverbindungen
• lückenlose Kältedämmung
• eine fachgerechte Inbetriebnahme und Dokumentation

Während sich Neubauten von Anfang an auf sommerliche Anforderungen abstimmen lassen, müssen im Bestand vorhandene Strukturen berücksichtigt werden. Begrenzte Platzverhältnisse, bestehende Rohrnetze, unterschiedliche Materialien und laufende Gebäudenutzung erschweren die Umsetzung.

Umso wichtiger ist eine schrittweise Bestandsanalyse:

• Wie hoch ist die tatsächliche Kühllast?
• Welche passiven Maßnahmen lassen sich nachrüsten?
• Sind Rohrsysteme für den Kühlbetrieb geeignet?

Zukunftsfähige Gebäudekühlung ist keine einzelne Anlage, sondern das Ergebnis vieler aufeinander abgestimmter Entscheidungen. Eine realistische Kühllastberechnung, eine wirksame Verschattung, geeignete Speichermassen und eine durchdachte Gebäudenutzung senken den Kühlbedarf, bevor überhaupt technische Systeme unter Energieverbrauch eingesetzt werden müssen.

Für die verbleibenden Lasten bieten Flächentemperierung, reversible Wärmepumpen, Geothermie und Free Cooling effiziente Möglichkeiten. Entscheidend sind dabei eine taupunktsichere Regelung, passende Temperaturniveaus und zuverlässig ausgelegte Verteilnetze.

Besonders im Bestand kommt es auf Lösungen an, die sich sicher, platzsparend und mit möglichst kurzen Betriebsunterbrechungen installieren lassen. Smarte Regeltechnik und hochwertige Pressverbindungssysteme können hier einen wesentlichen Beitrag leisten.