So berechnen Sie die erforderliche Kühlleistung Ihrer Klimaanlage schnell und einfach
Wenn ein renoviertes- oder gar ein neu gebautes Eigenheim bezogen wird, sind die Nerven der Eigentümer häufig angespannt. Terminabstimmungen mit den Handwerkern für finale Arbeiten, zu gering eingeschätzte Gesamtkosten im Rahmen der Finanzierung oder vorübergehendes Wohnen auf der Baustelle – für viele Paare und Familien stellen diese Situationen eine echte Belastungsprobe dar. Da gilt es im wahrsten Sinne des Wortes: „Einen kühlen Kopf zu bewahren“, wenn das neue Zuhause in Zukunft auch noch mit einer korrekt dimensionierten Klimaanlage ausgestattet sein soll. Deshalb liefern wir Ihnen mit unserem Rechner ein einfaches Tool an die Hand, um Ihre neue Klimaanlage auszulegen.
Ferner beleuchten wir in diesem Artikel aber auch alle relevanten Hintergründe für Sie:
- Welche Faktoren die erforderliche Kühlleistung beeinflussen
- Was hinter dem Akronym „BTU“ steckt
- Wie man eine Klimaanlage in der Theorie korrekt auslegt - inklusive Formeln und Beispielrechnungen
- Ob und wann man die Berechnung einem Fachmann überlassen sollte
- Welche möglichen Folgen eine falsche Dimensionierung der Klimaanlage hat
Wie viel Kühlleistung wird für Ihren Raum benötigt?
Tragen Sie einfach die wichtigsten Eckdaten in das Tool ein und berechnen Sie die empfohlene Kühlleistung für Ihren Raum.
Welche Faktoren beeinflussen die benötigte Kühlleistung?
Architektonische Einflüsse
Die Wertigkeit und Art der Dämmung eines Gebäudes weist einen unmittelbaren Einfluss auf dessen Aufheiz- und Abkühlverhalten auf – dies wird bei der Berechnung der notwendigen Kühlleistung entsprechend berücksichtigt.
Bodentiefe oder großflächige Fenster erhellen und wärmen im Sommer die Räumlichkeiten, speziell wenn sie nicht über eine Wärmeschutzverglasung verfügen. Die Ausrichtung der Fenster (etwa auf der Gebäudesüdseite), sowie ob und wann sie im Tagesverlauf durch Vordächer Nachbargebäude oder durch Rollläden oder Rollos verschattet werden, sollte daher berücksichtigt werden. Auch die Bauweise des Gebäudes, zum Beispiel in Form der Dicke der Außenwände, spielt eine Rolle. Die Wände eines Massivbauhauses erwärmen sich beispielsweise deutlich langsamer als die eines Leichtbauhauses.
Hohe Räume (zum Beispiel in Altbauten) enthalten mehr Luftvolumen, das es zu kühlen gilt. Hohe Luftvolumina erfordern wiederum eine ausreichende Umwälzung. Auch diese Aspekte fließen in eine professionelle Auswahl des Klimasystems ein.
Schließlich sollte das Gebäudelayout analysiert werden. Ein offener Grundriss kann eventuell leichter zu kühlen sein, sofern die Raumluft sich ungehindert bewegen beziehungsweise verteilen kann. Eine Vielzahl von kleinen Räumen oder zahlreiche verwinkelte Flächen könnten den Einsatz mehrerer kleiner Kühleinheiten erfordern oder dazu führen, dass man gar eine zentralisierte Lösung in Betracht zieht.
Umweltbedingte Einflüsse
Hierzu zählen vor allem die regionalen klimatischen Bedingungen. Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit spielen eine entscheidende Rolle für die Auslegung der Klimaanlage. Heiße, feuchte Klimazonen machen eine deutlich stärkere Kühlleistung erforderlich.
Befindet sich das Gebäude in einer Region mit wenig Luftbewegung, kann dies dazu führen, dass sich Wärme hier stärker anstaut. Auch in dicht bebauten städtischen Gebieten kann die Flächenversiegelung mit Beton zu einer 5 bis 10 Grad Celsius höheren Umgebungstemperatur führen als in ländlichen Regionen mit ähnlichen klimatischen Bedingungen.
Das alles klingt plausibel? Ja. Aber wie erhalten wir aus diesen eher qualitativen Aspekten nun einen Richtwert, mit dessen Hilfe man eine Vorauswahl geeigneter Klimaanlagen treffen kann? Dazu sollten wir zunächst die relevanten Kennzahlen und Größen verstehen.
Das Konzept der British Thermal Unit
Bevor wir verschiedene Rechenansätze für einzelne Wohnflächenbeispiele veranschaulichen, zunächst ein kurzer Exkurs zu der in diesem Kontext wichtigsten Kennzahl.
Was ist eine British Thermal Unit (BTU)?
Bei der BTU handelt es sich um eine traditionelle und vor allem in den USA und dem Vereinigten Königreich gebräuchliche Maßeinheit. Eine BTU gibt diejenige Menge an Wärmeenergie an, die bewirkt, dass die Temperatur von einem Pfund Wasser um exakt ein Grad Fahrenheit ansteigt (bei konstanten Druckverhältnissen). Dazu sind in der Regel 1.055 Joule nötig. Die Kennzahl stammt aus dem 19. Jahrhundert und wurde im Rahmen der wissenschaftlichen Disziplin der Thermodynamik eingeführt.
Die Einheit BTU pro Stunde (BTU/h) wird häufig zur Angabe von Kühlleistungen (zum Beispiel bei Klimaanlagen) verwendet. In Europa ist jedoch zunehmend eine Umrechnung in für Verbraucher gängigere Einheit Kilowatt (kW) zu beobachten:
1 BTU/h ≈ 0,000293 kW
Abgrenzung zur Kennzahl EER
Eine weitere Größe, der Sie im Zuge Ihrer Auswahlkriterien für die Klimaanlagen-Kühlleistung sicher ebenfalls begegnen werden, heißt EER. Die Abkürzung steht für "Energy Efficiency Ratio" und weist die Effizienz von Klimaanlagen und Kühlgeräten unter standardisierten Bedingungen aus. Sie gibt das Verhältnis der Kühlleistung (gemessen zum Beispiel in BTU/h) zur Leistungsaufnahme (in Watt (W) oder Kilowatt (kW)) wieder. Wenn Sie also zwei Klimaanlagen mit ähnlicher elektrischer Leistungsaufnahme vergleichen, dann nutzt diejenige der beiden Anlagen mit dem höheren ausgewiesenen EER-Wert die aufgenommene elektrische Leistung relativ gesehen besser zur Kühlung Ihres Wohnraums. Mit anderen Worten: Sie arbeitet effizienter.
Rechenformel zur Schätzung der nötigen Kühlleistung
Die in Fachkreisen auch als "Sizing" bezeichnete Dimensionierung einer Klimaanlage wird mit Hilfe des Konzepts der BTU in Form einer einfachen Rechenformel schnell anschaulich. Die Aufgabe der Formel besteht darin, die „Kühllast“ Ihrer Wohnräume zu schätzen. Und zwar wie folgt:
Fläche x Kühllastfaktor = erforderlicher kW-Wert je Stunde
Als Kühllastfaktor finden in dem Modell die eingangs erläuterten Variablen Berücksichtigung (Dämmwerte, Fensterflächen usw.). Man geht hier in der Regel von einem Wert von 0,063-0,094 kW je Quadratmeter bei typischen Wohnverhältnissen aus. Allerdings muss dieser Wert je nach den tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort angepasst werden.
Der Unterschied zwischen „Wärmelast“ und „Kühllast“
Die Begriffe „Wärmelast“ und „Kühllast“ werden im Sprachgebrauch häufig synonym verwendet, obwohl dies streng genommen nicht korrekt ist.
Die Wärmelast stellt die Gesamtmenge an Wärme dar, die in einem Raum entsteht durch
- interne Wärmequellen (zum Beispiel durch Bewohner oder elektrische Geräte)
- externe Wärmequellen (etwa durch Sonneneinstrahlung oder Wärmeübertragung)
- Infiltrationswärme (etwa durch warme Außenluft, die ins Gebäudeinnere eindringt)
Sie gibt also an, wie viel Wärme in einem Raum vorhanden ist beziehungsweise kontinuierlich nachströmt.
Mit der Kühllast hingegen wird diejenige Wärmemenge bezeichnet, welche durch eine Klimaanlage abgeführt werden muss, damit die gewünschte Raumtemperatur dauerhaft gehalten wird.
Das macht streng genommen einen Unterschied, weil die Kühllast geringer als die Wärmelast sein kann. Zum Beispiel dann, wenn einige Wärmequellen nicht unmittelbar, sondern zeitverzögert auf die Raumtemperatur wirken. Das ist zum Beispiel bei der Wärmespeicherung von Wänden der Fall.
Die Kühllast-Berechnung berücksichtigt oft zusätzliche Faktoren, wie die Luftzirkulation oder die Effizienz einer Klimaanlage.
Schritt-für-Schritt-Berechnung mit konkretem Beispiel
Schritt 1: Flächenbestimmung
Hierzu multiplizieren wir Länge und Breite des zu kühlenden Raumes miteinander und erhalten die zu bestimmende Raumfläche gemessen in Quadratmetern (m2).
Beispiel: Der Raum ist 8m lang und 5m breit und weist somit eine Fläche von:
8m*5m = 40m2 auf.
Schritt 2: Anpassung des Kühllastfaktors
Bei „normalen“ Wohnräumen wird wie gesagt mit 0,063-0,094 kW je Quadratmeter kalkuliert. Andere Räumlichkeiten werden wie folgt angepasst:
- Küchen: 0,126-0,157 kW je qm
- Büros und gewerbliche Räume: 0,094-0,126 kW je qm
Beispiel: Bei unserer in Schritt 1 berechneten Fläche handelt es sich um einen regulären Wohnraum. Wir nutzen demnach einen Kühllastfaktor von 0,063 pro qm je Stunde. Unser Wohnraum von 40 m2 produziert demnach eine Kühllast von ca. 2,52 kW je Stunde.
Die Berücksichtigung weiterer Faktoren erfolgt anhand der folgenden Angaben:
- Südliche Fensterexposition beziehungsweise starke Sonneneinstrahlung erhöht den BTU-Wert um zusätzliche 10-20%
- Jede sich dauerhaft im Raum befindliche Person gibt zwischen 0,080-0,120 kW Energie ab
- Wärmeerzeugende Geräte (Computer, Drucker) erhöhen die Kühllast weiter
Beispiel: Zwei Personen halten sich in der Regel auf der Wohnfläche auf. Wir addieren demnach 2 * 0,100 kW zur bereits berechneten Kühllast von 2,52 kW je Stunde hinzu und erhalten so: 2,72 kW/h. Dieser Wert repräsentiert also die gesamte Kühllast, welche von der Leistung der Klimaanlage im Raum aus Schritt 1 unter Berücksichtigung der Anwesenheit von zwei Personen auf der Fläche dauerhaft zu bewältigen ist. Man kann alternativ auch sagen, die Gegebenheiten erfordern eine Nennkühlleistung von 2,72 kW/h.
Schritt 3: Bestimmung der zur Kühlung erforderlichen Leistungsaufnahme
In Europa geben die meisten Hersteller von Klimaanlagen die elektrische Leistungsaufnahme ihrer Geräte in der Einheit kW an. Diese Größe lässt sich aus der bereits ermittelten Kühllast und der zuvor bereits erwähnten Größe EER wie folgt ermitteln:
elektrische Leistungsaufnahme (in kW / h) = Kühllast (in kW / h) / EER
Der EER-Wert wird allerdings unter Laborbedingungen ermittelt. Daher geben Klimaanlagenhersteller zusätzlich oder stattdessen den SEER-Wert (Kennzahl für die saisonale Energieeffizienz einer Klimaanlage) an. Dieser bietet Endverbrauchern eine für die lokalen klimatischen Bedingungen realistischere Einschätzung der Effizienz der jeweiligen Klimaanlage.
Beispiel: Angenommen, Ihr neues Klimageräte verfügt über einen SEER-Wert von 7,4 - dann benötigen wir für die oben ermittelte Kühllast in Höhe von 2,72 kW/h die folgende elektrische Leistungsaufnahme durch die Klimaanlage: 2,72 kW/h (Kühllast) / 7,4 (SEER) = 0,367 kW/h. Wenn Sie diese Klimaanlage also 5 Stunden unter den angegebenen Bedingungen laufen lassen, verbraucht sie circa 5 * 0,367 kW/h = 1,835 kWh Strom, um die Kühllast von 2,72 kW / h * 5 = 13,6 kWh zu bewältigen.
Sollte man die Berechnung der benötigten Leistung einem Fachmann überlassen?
Wie im vorangegangenen Abschnitt demonstriert, kann man eine grobe Berechnung der notwendigen Kühlleistung durchaus selbst vornehmen. Dies ist im Übrigen auch eine gute Vorbereitung für den Dialog mit einer Klimatisierungs-Fachkraft. Allerdings raten wir dazu, Ihre Rechnung durch ausgebildetes Fachpersonal validieren zu lassen. Die folgenden Gründe sprechen für dieses Vorgehen:
- Komplexität der Berechnungen: Fachleute verwenden unter Umständen Software-Programme, die wirklich alle Variablen ins Rechenmodell aufnehmen.
- Spezialwissen: Raumklima-Experten kennen viele der neuesten Technologien und Produkte und verfügen über Fachwissen und Kenntnis gängiger Installationstechniken. Dies kann die Leistung und Langlebigkeit Ihres neuen Klimasystems begünstigen.
- Regelkonformität: Professionelles Installationspersonal erkennt bei der Begehung Ihrer Immobilie, welche Regeln (zum Beispiel hinsichtlich einer möglichen Lärmbelästigung Ihrer Nachbarn) Anwendung finden und lassen dies in die System-Auswahl einfließen.
Kurz gesagt: die Inanspruchnahme eines Profis ist eine Investition, die sich in Bezug auf Komfort, Effizienz, Langzeitkosten und mögliche Rechtsfolgen immer empfiehlt.
Die Split-Klimageräte können auch im Rahmen der BAFA-Förderung als Luft-/Luft-Wärmepumpe gefördert werden. Als Voraussetzungen gelten hier unter anderem die Energieeffizienz im Heizen, das Vorhandensein einer netzdienlichen Schnittstelle und einer Energie- und Effizienzanzeige. Erhalten Sie in unserem Artikel zur Förderung von Klimaanlagen mehr Hinweise in dieser Sache.
Lohnt es sich, die Kühlleistung und Effizienz eines Geräts zu kennen?
Berechnungen, Abstimmung mit Fachpersonal – das alles klingt nach viel Aufwand, zugegeben. Damit Sie aber weder eine Klimaanlage anschaffen, die zu viel Strom verbraucht, noch eine Anlage, die nicht genug Kühl- oder Heizleistung erbringt, sollte ein effizientes Klimagerät stets von einem Fachbetrieb geplant werden.
Testen Sie daher mit unserem Bosch Rechner und den oben gelieferten Formeln doch die Berechnung einer Klimaanlage für Ihre eigene Immobilie. Gleichen Sie dann die ermittelten Werte mit unseren Bosch Produkten ab.
Bosch – Ihr starker Partner für Klimaanlagen
- Herausragende Innovationskraft
- Breites Servicenetzwerk mit langer Ersatzteilsicherheit
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Nachfolgend halten wir noch einige Informationen für Sie bereit, die Sie bei der Auswahl eines für Ihr Zuhause geeigneten Systems unterstützen werden. Nehmen Sie zudem gerne unseren Rat in Anspruch und wenden Sie sich an unser qualifiziertes Installateurs-Netzwerk.
In diesem Video können Sie sich alle Funktionen der neuen Bosch Climate-Serie anschauen. Welche die besten Klimaanlagen für Ihr Zuhause sind, erfahren Sie von einem fachkundigen Kälte- und Klimatechniker.
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