Nachhaltiges Kühlen beginnt jedoch nicht bei der Klimaanlage. Der günstigste und umweltfreundlichste Weg besteht darin, den Kühlbedarf bereits durch die Planung und Gestaltung des Gebäudes möglichst gering zu halten. Wärme, die gar nicht erst eindringt, muss später auch nicht mit Energieaufwand abgeführt werden.
Fensterflächen sind eine der wichtigsten Eintrittsstellen für sommerliche Hitze. Besonders wirksam ist daher ein außenliegender Sonnenschutz. Außenjalousien, Rollläden, Fensterläden, Markisen oder bauliche Elemente wie Dachüberstände halten die Sonnenstrahlung ab, bevor sie auf die Verglasung trifft. Innenliegende Vorhänge und Rollos können ebenfalls helfen, sind aber weniger effektiv, da die Wärme zu diesem Zeitpunkt bereits durch das Glas gelangt ist.
Bei Neubauten und umfassenden Sanierungen können Sonnenschutzverglasungen den Wärmeeintrag zusätzlich reduzieren. Dabei ist eine sorgfältige Planung notwendig: Die Verglasung soll sommerliche Überhitzung verhindern, gleichzeitig aber ausreichend Tageslicht und erwünschte solare Wärmegewinne im Winter ermöglichen.
Auch Begrünung kann einen Beitrag leisten. Laubbäume, begrünte Fassaden und Pergolen spenden im Sommer Schatten und verbessern durch Verdunstung das Mikroklima rund um das Gebäude.
Bewohner:innen können mit einfachen Maßnahmen zur Abkühlung beitragen. An heißen Tagen sollten Fenster möglichst geschlossen und außen verschattet bleiben. Gelüftet wird am besten am frühen Morgen, am späten Abend oder in der Nacht, sobald die Außentemperatur unter der Raumtemperatur liegt. Besonders wirksam ist kurzes, intensives Querlüften. Elektrische Geräte, Beleuchtung und andere vermeidbare Wärmequellen sollten nur bei Bedarf betrieben werden. Auch Kochen und Backen lassen sich möglichst in kühlere Tageszeiten verlegen. Ventilatoren senken zwar nicht die Raumtemperatur, verbessern aber das persönliche Wärmeempfinden und benötigen deutlich weniger Strom als Klimageräte. Diese Maßnahmen können den Komfort erhöhen, ersetzen jedoch keinen wirksamen baulichen Hitzeschutz.
Wenn passive Maßnahmen nicht ausreichen, sollte die technische Kühlung möglichst effizient und gebäudeintegriert erfolgen. Besonders geeignet sind wassergeführte Flächenkühlungen in Decken, Wänden oder Fußböden. Dabei zirkuliert kühles Wasser durch Rohrleitungen in den Bauteilen und senkt deren Oberflächentemperatur.
Da große Flächen genutzt werden, reichen geringe Temperaturunterschiede aus. Flächenkühlungen arbeiten daher effizient und sorgen für gleichmäßige Raumtemperaturen, ohne starke Luftbewegungen oder Zugluft zu erzeugen. Wichtig ist eine fachgerechte Regelung, damit die Oberflächen nicht unter den Taupunkt abkühlen und sich kein Kondenswasser bildet.
Eine Weiterentwicklung ist die thermische Bauteilaktivierung. Dabei werden Rohrleitungen direkt in massive Betonbauteile integriert. Decken oder Wände dienen anschließend als thermische Speicher: Sie nehmen überschüssige Wärme auf und geben sie zeitversetzt wieder ab. Werden die Bauteile nachts oder während Zeiten mit hoher erneuerbarer Stromproduktion gekühlt, lassen sich Temperaturspitzen am Tag deutlich reduzieren.
Solche Systeme reagieren langsamer als klassische Klimaanlagen. In gut gedämmten und gleichmäßig genutzten Gebäuden ist diese Trägheit jedoch von Vorteil. Wetterprognosen und intelligente Steuerungen können dafür sorgen, dass das Gebäude bereits vor einer Hitzeperiode gezielt temperiert wird.
Erdsonden nutzen die vergleichsweise stabilen Temperaturen des Untergrunds. Im Winter entzieht eine Wärmepumpe dem Erdreich Wärme. Im Sommer kann überschüssige Wärme aus dem Gebäude in den Untergrund abgeführt werden.
Besonders effizient ist die sogenannte passive Kühlung. Dabei wird das niedrige Temperaturniveau des Erdreichs über einen Wärmetauscher direkt für die Flächenkühlung genutzt. Der Verdichter der Wärmepumpe bleibt weitgehend ausgeschaltet, sodass hauptsächlich Strom für die Umwälzpumpen benötigt wird.
Bei höherem Kühlbedarf kann die Wärmepumpe aktiv betrieben werden. Sie arbeitet dann ähnlich wie eine Klimaanlage, gibt die Wärme jedoch nicht zwingend an die heiße Außenluft ab, sondern beispielsweise an das Erdreich. Die im Sommer eingebrachte Wärme kann unter geeigneten Bedingungen zur Regeneration des Erdsondenfeldes beitragen und im Winter teilweise wieder genutzt werden.
Damit dieses saisonale Zusammenspiel funktioniert, müssen Erdsondenanlagen langfristig bilanziert und sorgfältig dimensioniert werden. Entscheidend sind unter anderem die geologischen Bedingungen, die Größe des Sondenfeldes sowie das Verhältnis zwischen sommerlicher Wärmeeinlagerung und winterlicher Wärmeentnahme.
Besonders große Potenziale entstehen, wenn Wärme- und Kälteversorgung nicht nur für einzelne Gebäude geplant werden. In Anergienetzen können mehrere Gebäude, Erdsondenfelder, Wärmepumpen und Abwärmequellen miteinander verbunden werden.
Während ein Gebäude Kühlung benötigt, kann ein anderes Wärme für Warmwasser oder Heizung verwenden. Die beim Kühlen entstehende Wärme wird dadurch nicht ungenutzt an die Umgebung abgegeben, sondern innerhalb des Quartiers weiterverwendet oder gespeichert.
Nachhaltiges Kühlen ist keine Aufgabe für ein einzelnes Gerät. Es erfordert das abgestimmte Zusammenspiel von Verschattung, Verglasung, Dämmung, Speichermasse, Lüftung und effizienter Gebäudetechnik.
Die Reihenfolge ist dabei entscheidend: Zuerst wird verhindert, dass Hitze in das Gebäude gelangt. Anschließend werden natürliche Kühlmöglichkeiten und die Speichermasse des Gebäudes genutzt. Erst für den verbleibenden Bedarf kommen Flächenkühlung, Bauteilaktivierung, Erdsonden und Wärmepumpen zum Einsatz.
Je geringer der Kühlbedarf durch passive Maßnahmen ausfällt, desto kleiner, effizienter und kostengünstiger kann die technische Anlage dimensioniert werden. Nachhaltige Kühlung bedeutet daher vor allem: Hitze vorausschauend vermeiden und unvermeidbare Wärme intelligent speichern und nutzen.
