Klimaanlage: So berechnen Sie die Kühllast

Nicht jede Klimaanlage passt für jedes Gebäude. Mithilfe der sogenannten Kühllast-Berechnung wird ermittelt, welche Dimensionierung für die Anlage nötig ist. Die Kühllast setzt sich aus der Summe der Wärmeeinstrahlung durch Decke und Fußboden, Fenster, Wände, sowie der internen Wärmequellen, wie etwa Elektrogeräte, Beleuchtung und Lebewesen, zusammen.

Die Kühllast bezeichnet die Wärmeenergie, die aus einem Raum abgeführt werden muss, um eine gewünschte Zieltemperatur zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Sie setzt sich aus folgenden Wärmelasten zusammen:

Äußere Kühllast: Sie umfasst alle Wärmeeinträge, die von außerhalb des zu kühlenden Raumes kommen. Dazu gehört zum einen die Transmissionswärme, die durch Wände, Decken und Böden in den Raum gelangt. Besonders relevant ist dies bei nicht klimatisierten Nachbarräumen, Außenwänden und Dachflächen, die der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Zum anderen trägt die Strahlungswärme, die durch Fenster in den Raum gelangt, zur äußeren Kühllast bei. Große Fensterflächen, insbesondere wenn sie nach Süden ausgerichtet sind, können einen erheblichen Wärmeeintrag verursachen.

Innere Kühllast: Sämtliche Wärmequellen, die sich innerhalb des betreffenden Raumes befinden. Dazu zählen die Menschen und Tiere, die sich im Raum aufhalten. Jedes Lebewesen gibt kontinuierlich Wärme an seine Umgebung ab, sei es durch Körperwärme oder die Atmung. Auch die Beleuchtung, speziell, wenn es sich um konventionelle Glühbirnen oder Halogenlampen handelt, trägt zur inneren Kühllast bei. Elektrische Geräte wie Computer, Drucker oder TV-Gerät sind ebenfalls wichtige Wärmequellen, die berücksichtigt werden müssen. In Industrieumgebungen können zudem Maschinen und Produktionsprozesse erhebliche Wärmemengen freisetzen. Auch der Stoffdurchsatz, also der Transport von Materialien oder Produkten durch den Raum, kann zur Wärmeaufnahme beitragen. In speziellen Fällen, etwa in Laboren oder Produktionsstätten, können auch chemische Reaktionen eine Rolle spielen, die Wärme freisetzen.

Latente Wärmelasten durch Feuchtigkeit: Feuchte Luft enthält mehr Energie als trockene Luft und erfordert daher eine höhere Kühlleistung. Die latenten Wärmelasten, die durch die Feuchtigkeit in der Luft entstehen, müssen von der Klimaanlage zusätzlich abgeführt werden. Dies geschieht durch Kondensation an den Kühlregistern der Anlage.

Sie selbst können eine grobe Ersteinschätzung machen. Dafür gibt es eine einfache Faustformel, die sich an der Raumfläche und Raumbeschaffenheit orientiert. Diese Formel lautet wie folgt:

• Gut gedämmte Räume: Fläche (m²) × 60 Watt
• Schlecht gedämmte Räume: Fläche (m²) × 100 Watt
• Alternativ können Sie das Raumvolumen mit 40 Watt multiplizieren.

Genauer macht es der Profi. Die exakte Methode erfolgt dann nach der VDI-Richtlinie 2078. Diese berücksichtigt die Transmissionswärme durch Bauteile, die Strahlungswärme durch Fenster, die Wärmeabgabe von Personen und Geräten sowie latente Wärmelasten.

Für eine optimale Dimensionierung der Klimaanlage empfiehlt sich die Berechnung durch einen Fachmann. Eine Überdimensionierung führt zu höheren Kosten, während zu schwache Anlagen nicht ausreichend kühlen.

Die Berechnung der Kühllast ist der erste Teil bei der Planung einer Klimaanlage, der Aufschluss über die Dimensionierung der Anlage bzw. der Geräte gibt. Danach werden die Standorte der Geräte (oder des Gerätes) mit einem Stellplan festgelegt, um das optimale Ergebnis zu erzielen.