Kälte und Klimatisierung: Systeme und Vorgaben für eine effiziente Gebäudekühlung
Stand: Juni 2025
Mit zunehmender Erderwärmung steigt die Bedeutung der Kühlung von Gebäuden. Hohe Außentemperaturen führen zu Überhitzung, beeinträchtigen die Behaglichkeit und können gesundheitliche Folgen haben. Eine bedarfsgerechte Kühlung wird daher ein immer wichtigerer Bestandteil der Gebäudetechnik.
Kühlung kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden: baulicher sommerlicher Wärmeschutz, passive Kühlsysteme sowie aktive Kälteanlagen. Die Auswahl geeigneter Maßnahmen richtet sich nach Gebäudetyp, Nutzung und Effizienzzielen.
Begriffsdefinitionen und Einordnung
Kälte entsteht nicht als eigenständiger Zustand, sondern durch das gezielte Abführen von Wärme aus einem Raum oder Medium. In der Gebäudetechnik ist diese Definition grundlegend, um Kühlprozesse zu verstehen und einzuordnen.
Kühlung bezeichnet dabei den zugehörigen technischen Vorgang: Wärme wird entzogen, um ein behagliches Raumklima zu schaffen und Überhitzung zu vermeiden.
Eine Klimaanlage wird im Gebäudeenergiegesetz (GEG) folgendermaßen definiert: „die Gesamtheit aller zu einer gebäudetechnischen Anlage gehörenden Anlagenbestandteile, die für eine Raumluftbehandlung erforderlich sind, durch die die Temperatur geregelt wird“.
Klimatisierung beinhaltet im engeren Sinne neben der Zustandsänderung der Raumluft bezüglich der Temperatur, also erhitzen und abkühlen, auch die Änderung der Luftfeuchte (Be- und Entfeuchtung). Ziel ist es, einen gesunden und möglichst behaglichen Zustand der Raumluft herzustellen.
In Klimageräten finden die Schritte Verdichtung, Wärmeabgabe, Entspannung und Wärmezufuhr häufig in einem geschlossenen Kreisprozess mit Kältemittel statt. Die Auslegung erfolgt jeweils anwendungsbezogen. Wird nur die Temperatur oder nur die Feuchte beeinflusst, spricht man von einer Teilklimaanlage. Wird beides nicht beeinflusst, handelt es sich um eine Lüftungsanlage.
Die Abgrenzung von Begriffen wie Kälte, Kühlung und Klimatisierung bildet die Basis für alle folgenden Betrachtungen.
Passive und aktive Kühlung im Überblick
- Passive Kühlung: Passive Systeme nutzen natürliche Wärmesenken, zum Beispiel Erdreich oder Verdunstungseffekte, um Wärme ohne zusätzlichen Energieeinsatz abzuführen.
- Aktive Kühlung: Aktive Systeme arbeiten mit Kältemaschinen, die über thermodynamische Prozesse ein künstliches Temperaturniveau erzeugen. Dafür wird externe Energie benötigt.
- Kombination: In der Praxis ist eine Kombination beider Ansätze häufig sinnvoll. Passive Maßnahmen senken den Grundwärmeeintrag, aktive Systeme sichern den Komfort bei hohen Lasten.
Kälte- und Klimatisierungssysteme sind wesentliche Bestandteile der Gebäudetechnik. Sie beeinflussen sowohl den Energiebedarf als auch die Aufenthaltsqualität. Die Wahl des Systems hängt von der Gebäudenutzung, den Effizienzzielen und den örtlichen Rahmenbedingungen ab.
Systematik der Kälteerzeugung
Die Kälteerzeugung in Gebäuden gliedert sich in drei Funktionsbereiche:
- Erzeugung: Kältemaschinen, Wärmeübertrager
- Verteilung: Leitungen, Speicher, Anbindungen
- Verbrauch: Raumluft, Prozesse, Anlagen
Unterschieden wird außerdem zwischen offenen und geschlossenen Systemen. Offene Systeme stehen dabei im direkten Kontakt zur Umgebung (z.B. Nasskühlturm), während bei geschlossenen Systemen das Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert (z.B. Kompressionskältemaschine).
Rechtliche Vorgaben und Normen
Der Einsatz von Kälte- und Klimatisierungstechnik wird durch eine Vielzahl gesetzlicher Regelungen und technischer Normen begleitet. Diese betreffen Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung – und stellen sicher, dass Energieeffizienz, Umweltschutz und Sicherheit gewährleistet sind.
Die wichtigsten Anforderungen aus EU-Verordnungen, nationalem Recht und technischer Regelsetzung sind im Folgenden zusammengefasst.
Raumhygiene und Innenraumluftqualität
Menschen verbringen einen Großteil ihres Lebens in Innenräumen – vor allem zu Hause und am Arbeitsplatz. Die Qualität der Raumluft hat daher unmittelbaren Einfluss auf Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit. Raumhygiene ist damit nicht nur eine Frage des Komforts, sondern ein wesentlicher Aspekt nachhaltiger und zukunftsfähiger Gebäude.
Raumhygiene umfasst alle Maßnahmen, die eine hygienisch einwandfreie, schadstoffarme und gesundheitlich unbedenkliche Raumluft sicherstellen. Dazu zählen technische, bauliche und nutzungsbezogene Faktoren.
Einflussfaktoren auf die Raumluftqualität:
- Luftqualität: CO2, VOCs, Feinstaub, Ozon
- Biologische Belastungen: Schimmel, Bakterien, Viren
- Raumklima: Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit
- Nutzerverhalten und Lüftungssysteme
- Emissionen aus Bauprodukten, Möbeln, Reinigungsmitteln
Relevante Normen und Empfehlungen:
- DIN EN 16798-1: Innenraumluftqualität
- DIN 1946-6: Lüftung von Wohnungen
- DIN EN ISO 16000 (Teile 5 und 6): Innenraumverunreinigungen
- DIN EN 15251: Bewertung der Raumluftqualität
- Empfehlungen der BAuA, DGUV, UBA-Kommission Innenraumlufthygiene
Raumhygiene und Energieeffizienz gemeinsam denken
Im Rahmen energieeffizienter Sanierungen werden Gebäudehüllen zunehmend luftdicht ausgeführt, um Wärmeverluste zu minimieren. Ohne begleitende Maßnahmen zum Luftaustausch kann dies jedoch zu einem Anstieg von Feuchtigkeit und Schadstoffen führen. Raumhygiene sollte deshalb integraler Bestandteil energetischer Planungsprozesse sein - insbesondere im Zusammenspiel mit Lüftungs- und Klimatisierungssystemen.
Betreiber von Kälteanlagen müssen verschiedene gesetzliche Vorgaben einhalten. Dazu zählen regelmäßige Inspektionen, Wartungen, Dichtheitsprüfungen, Gefährdungsbeurteilungen sowie die sachgerechte Bedienung der Anlagen. Diese Anforderungen dienen der Sicherheit, dem Gesundheitsschutz und der Energieeinsparung.
Weiterführende Informationen
Praxishilfen und Tools
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Leitfäden
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Der Leitfaden zur Planung von Kälteanlagen unterstützt Fachleute bei den Fragen, die für eine wirtschaftliche, betriebssichere und energiesparende Kälteanlage wichtig sind.
Stand: Oktober 2018 -
Studien & Berichte
Kältetechnik in Deutschland – Steckbriefe zu Kältetechnologien
Die Veröffentlichung beinhaltet Steckbriefe, die einzelne Kälteanwendungen und Kältetechnologien erfassen, die in Deutschland zum Einsatz kommen.
Stand: Juli 2023 -
Toolbox
QuickCheck für Kälteerzeugungsanlagen
Online-Tool des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) zur Bewertung von Kälteerzeugungsanlagen.
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Toolbox
Effizienzrechner Klima-Lüftung
Online-Tool des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) zur Bewertung von komplexen RLT- und Kälteanlagen in Nichtwohngebäuden.
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