Erst rechnen, dann kaufen

Klimaanlage richtig auslegen

Erst rechnen, dann kaufen

Klimaanlage richtig auslegen

Erst die Kühllast, dann das Gerät. Wie viel Kühlleistung ein Raum wirklich braucht und warum die Quadratmeterzahl allein nicht reicht.

Kühllast statt Faustformel

Klimaanlage richtig auslegen: Welche Kühlleistung benötigt mein Raum?

Wer eine Klimaanlage für ein Haus oder eine Wohnung plant, steht schnell vor einer entscheidenden Frage: Wie viel Leistung benötigt die Klimaanlage für meinen Raum?

Die Antwort lässt sich nicht allein anhand der Wohnfläche bestimmen. Entscheidend ist die sogenannte Kühllast. Sie beschreibt, welche Wärmeleistung aus einem Raum abgeführt werden muss, damit auch an heißen Sommertagen die gewünschte Raumtemperatur gehalten werden kann.

Für eine erste Einschätzung können Richtwerte in Watt pro Quadratmeter (W/m²) verwendet werden. Für die fachgerechte Auslegung einer Klimaanlage sollte die Kühllast jedoch individuell für die jeweiligen Räume berechnet werden.

Grundlage

Was ist die Kühllast?

Die Kühllast gibt an, welche Kühlleistung notwendig ist, um die gewünschte Raumtemperatur unter definierten Bedingungen zu halten.

Die erforderliche Leistung einer Klimaanlage hängt deshalb nicht nur von der Raumgröße ab. In die Berechnung fließen unter anderem folgende Faktoren ein:

Größe und Volumen des Raums
Raumhöhe
Größe und Ausrichtung der Fenster
Sonneneinstrahlung
vorhandener Sonnenschutz
Dachgeschoss oder Erdgeschoss
Dämmstandard des Gebäudes
Außenwände und deren Ausrichtung
Anzahl der Personen im Raum
Beleuchtung
Fernseher, Computer und andere elektrische Geräte
Nutzung des Raums
gewünschte Raumtemperatur
Lüftung und Luftwechsel
Besonders große Fensterflächen und direkte Sonneneinstrahlung können die Kühllast erheblich erhöhen.

Ein 25 m² großes Schlafzimmer auf der Nordseite eines gut gedämmten Hauses kann daher eine deutlich geringere Kühlleistung benötigen als ein gleich großer Wohnraum im Dachgeschoss mit großen Fenstern nach Süden oder Westen.

Richtwerte

Wie viel Leistung benötigt eine Klimaanlage pro m²?

Für eine erste überschlägige Dimensionierung kann bei normalen Wohnräumen häufig mit etwa 60 bis 100 Watt Kühlleistung pro Quadratmeter gerechnet werden.

Die folgende Tabelle dient als Orientierung:

RaumsituationRichtwert Kühlleistung
Sehr gut gedämmter Raum, geringe Sonneneinstrahlungca. 50–60 W/m²
Gut gedämmter normaler Wohnraumca. 60–70 W/m²
Normaler Wohnraum mit durchschnittlicher Sonneneinstrahlungca. 70–80 W/m²
Wohnraum mit größeren Fensterflächen / stärkerer Sonneneinstrahlungca. 80–100 W/m²
Dachgeschoss oder Raum mit hoher solarer Belastungca. 100–120 W/m² oder mehr

Nur eine erste Abschätzung

Diese Werte sind Richtwerte für eine erste Abschätzung und ersetzen keine individuelle Kühllastberechnung.

Orientierung

Welche Klimaanlagen-Leistung brauche ich?

Aus den Richtwerten lässt sich eine erste Orientierung für typische Raumgrößen ableiten.

Raumgrößebei 60 W/m²bei 80 W/m²bei 100 W/m²
10 m²0,6 kW0,8 kW1,0 kW
15 m²0,9 kW1,2 kW1,5 kW
20 m²1,2 kW1,6 kW2,0 kW
25 m²1,5 kW2,0 kW2,5 kW
30 m²1,8 kW2,4 kW3,0 kW
40 m²2,4 kW3,2 kW4,0 kW
50 m²3,0 kW4,0 kW5,0 kW
60 m²3,6 kW4,8 kW6,0 kW

Beispiel: Klimaanlage für 30 m²

Ein 30 m² großer Wohnraum mit durchschnittlicher Wärmeeinwirkung wird überschlägig mit 80 W/m² angesetzt:

30 m² × 80 W/m² = 2.400 Watt

Die überschlägige Kühllast beträgt damit 2,4 kW.

Das bedeutet allerdings nicht automatisch, dass für jeden 30-m²-Raum eine Klimaanlage mit exakt 2,4 kW gewählt werden sollte. Große Süd- oder Westfenster, ein Dachgeschoss oder hohe interne Wärmelasten können den tatsächlichen Leistungsbedarf erhöhen.

Wärmeeinträge

Warum muss die Kühllast individuell berechnet werden?

Die Berechnung ausschließlich anhand der Quadratmeterzahl ist einfach, berücksichtigt aber die bauphysikalischen Eigenschaften eines Gebäudes nur unzureichend.

Bei einer professionellen Planung werden die einzelnen Wärmeeinträge betrachtet.

1

Sonneneinstrahlung durch Fenster

Fenster gehören zu den wichtigsten Einflussfaktoren auf die Kühllast. Besonders Fenster nach Süden und Westen können an sonnigen Sommertagen erhebliche Wärmemengen in einen Raum eintragen.

Außenliegende Rollläden, Raffstores oder andere Verschattungssysteme können diesen Wärmeeintrag deutlich reduzieren.

2

Dämmung des Gebäudes

Ein gut gedämmtes Gebäude kann den Wärmeeintrag über Dach, Außenwände und andere Bauteile reduzieren.

Bei älteren oder schlecht gedämmten Gebäuden kann die erforderliche Kühlleistung entsprechend höher ausfallen.

3

Dachgeschoss

Räume unmittelbar unter dem Dach stellen häufig besondere Anforderungen an die Klimatisierung. Dachflächen können sich im Sommer stark erwärmen und zusätzliche Wärme in die Räume übertragen.

Deshalb sollte eine Klimaanlage im Dachgeschoss nicht pauschal anhand der Wohnfläche dimensioniert werden.

4

Personen im Raum

Auch Menschen geben Wärme an ihre Umgebung ab. Bei einem Schlafzimmer für zwei Personen ist dieser Wärmeeintrag überschaubar. Bei häufig genutzten Wohn-, Arbeits- oder Aufenthaltsräumen kann er jedoch relevant werden.

5

Elektrische Geräte

Computer, Fernseher, Beleuchtung und andere elektrische Verbraucher geben einen großen Teil der aufgenommenen elektrischen Energie letztlich als Wärme an den Raum ab.

Das ist insbesondere bei Homeoffice-Arbeitsplätzen oder Räumen mit vielen technischen Geräten zu berücksichtigen.

Zu klein

Was passiert, wenn die Klimaanlage zu klein ist?

Eine zu klein dimensionierte Klimaanlage erreicht an besonders heißen Tagen möglicherweise nicht die gewünschte Raumtemperatur.

Das Gerät muss über lange Zeit mit hoher Leistung arbeiten. Dadurch kann der Stromverbrauch steigen und der gewünschte Komfort wird trotzdem nicht erreicht.

Eine ausreichende Leistungsreserve kann daher sinnvoll sein – sie sollte jedoch aus der tatsächlichen Kühllast und den Betriebsbedingungen abgeleitet werden.

Zu groß

Kann eine Klimaanlage auch zu groß sein?

Ja. Nach dem Motto „viel hilft viel“ sollte eine Klimaanlage nicht dimensioniert werden.

Eine deutlich überdimensionierte Anlage kann die gewünschte Raumtemperatur sehr schnell erreichen und anschließend ihre Leistung stark reduzieren oder – abhängig vom Gerät – häufiger ein- und ausschalten.

Eine passende Dimensionierung verbessert dagegen die Voraussetzungen für einen ruhigen, effizienten und komfortablen Betrieb. Moderne Inverter-Klimaanlagen können ihre Leistung innerhalb eines bestimmten Bereichs an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Trotzdem sollte auch ein Invertergerät passend zur Kühllast gewählt werden.

Mehrere Räume

Split-Klimaanlage für mehrere Räume richtig planen

Soll nicht nur ein einzelner Raum, sondern ein komplettes Wohngebäude klimatisiert werden, wird die Planung anspruchsvoller.

Beispielsweise können folgende Räume völlig unterschiedliche Kühllasten besitzen:

Schlafzimmer

20 m², Nordseite, kleine Fenster → relativ geringe Kühllast.

Wohnzimmer

40 m², große Fenster nach Südwesten → deutlich höhere Kühllast.

Dachgeschoss

25 m², Dachflächen und starke Sonneneinstrahlung → möglicherweise höhere spezifische Kühllast als im Erdgeschoss.

Bei einer Multi-Split-Klimaanlage sollten deshalb zunächst die Kühllasten der einzelnen Räume ermittelt werden. Anschließend können die Innengeräte und das Außengerät passend zum tatsächlichen Leistungsbedarf ausgewählt werden.

Häufiger Irrtum

Kühlleistung ist nicht gleich Stromverbrauch

Ein häufiger Irrtum besteht darin, die Kühlleistung einer Klimaanlage mit ihrer elektrischen Leistungsaufnahme gleichzusetzen.

Eine Klimaanlage mit beispielsweise 3,5 kW Kühlleistung benötigt nicht automatisch 3,5 kW elektrische Leistung.

Eine Klimaanlage arbeitet technisch als Wärmepumpe: Mit elektrischer Energie transportiert sie Wärme aus dem Gebäude nach außen. Deshalb kann die abgegebene Kühlleistung deutlich höher sein als die elektrische Leistungsaufnahme.

Für die Bewertung der Effizienz sollten daher neben der Nennkühlleistung insbesondere die Effizienzkennwerte des jeweiligen Geräts betrachtet werden.

Einheiten

Klimaanlage in kW oder BTU – was bedeutet das?

Bei Klimaanlagen wird die Kühlleistung häufig in Kilowatt (kW) oder BTU/h angegeben.

Als grobe Umrechnung gilt:

1 kW Kühlleistung ≈ 3.412 BTU/h

Typische Gerätegrößen sind beispielsweise:

BTU/hKühlleistung ungefähr
7.000 BTU/h2,05 kW
9.000 BTU/h2,64 kW
12.000 BTU/h3,52 kW
18.000 BTU/h5,28 kW
24.000 BTU/h7,03 kW

Die BTU-Angabe allein sagt jedoch noch nicht aus, ob das Gerät für einen bestimmten Raum geeignet ist. Entscheidend bleibt die erforderliche Kühllast.

VDI 2078

Kühllastberechnung nach VDI 2078

Für eine detaillierte technische Auslegung kann die VDI 2078 herangezogen werden. Sie behandelt die Berechnung thermischer Lasten und Raumtemperaturen zur Auslegung der Kühllast.

Dabei können wesentlich mehr Einflussgrößen berücksichtigt werden als bei einer einfachen Berechnung nach Quadratmetern.

Eine solche Berechnung ist insbesondere sinnvoll bei:

größeren Wohngebäuden
großen Glasflächen
Dachgeschossen
unterschiedlichen Gebäudeausrichtungen
mehreren zu klimatisierenden Räumen
Multi-Split-Systemen
anspruchsvollen Komfortanforderungen
energetisch komplexen Gebäuden

Zwei Räume, ein Unterschied

Beispiel: Warum 60 W/m² nicht immer ausreichen

Nehmen wir zwei Räume mit jeweils 30 m².

Schaubild: zwei Raeume mit je 30 Quadratmetern, 1,8 kW gegenueber 3,0 kW Kuehllast

Obwohl beide Räume exakt dieselbe Grundfläche besitzen, unterscheidet sich die überschlägig benötigte Kühlleistung bereits um 1,2 kW.

Genau deshalb ist die Frage „Wie viel kW Klimaanlage brauche ich für 30 m²?“ ohne weitere Angaben nicht eindeutig zu beantworten.

Fazit

Erst Kühllast bestimmen, dann Klimaanlage auswählen

Die richtige Dimensionierung einer Klimaanlage entscheidet über Komfort, Effizienz und Stromverbrauch.

Die häufig gestellte Frage „Wie viel Leistung braucht eine Klimaanlage pro m²?“ lässt sich deshalb nur überschlägig beantworten.

Für normale Wohnräume bieten etwa 60 bis 100 W/m² eine erste Orientierung. Dieser Wert sollte jedoch nicht mit einer fachgerechten Kühllastberechnung verwechselt werden.

Wer eine Split- oder Multi-Split-Klimaanlage für ein Wohngebäude plant, sollte deshalb zunächst die individuelle Kühllast der einzelnen Räume ermitteln. Erst danach lässt sich entscheiden, welche Kühlleistung die Innengeräte und das Außengerät tatsächlich benötigen.

So wird die Klimaanlage weder unnötig groß noch zu klein ausgelegt – und kann das Gebäude auch an heißen Sommertagen effizient und komfortabel kühlen.

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Häufige Fragen zur Auslegung einer Klimaanlage

Für normale Wohnräume können zur ersten Orientierung ungefähr 60 bis 100 W/m² Kühlleistung angesetzt werden. Bei sehr gut geschützten Räumen kann der Bedarf niedriger liegen, während Dachgeschosse, große Fensterflächen und starke Sonneneinstrahlung mehr als 100 W/m² erforderlich machen können.

Bei 60 bis 100 W/m² ergibt sich überschlägig eine Kühllast von 1,2 bis 2,0 kW. Die tatsächlich erforderliche Kühlleistung hängt unter anderem von Fensterflächen, Sonneneinstrahlung, Dämmung und Nutzung ab.

Bei 60 bis 100 W/m² ergeben sich überschlägig 1,8 bis 3,0 kW Kühlleistung.

Für 40 m² ergeben sich bei 60 bis 100 W/m² ungefähr 2,4 bis 4,0 kW Kühlleistung.

Als grobe Orientierung ergeben sich bei 60 bis 100 W/m² etwa 3,0 bis 5,0 kW Kühlleistung. Bei einem großen offenen Wohnbereich sollte die tatsächliche Kühllast individuell ermittelt werden.

Im Dachgeschoss kann die Kühllast aufgrund der erwärmten Dachflächen und hoher Sonneneinstrahlung deutlich größer sein. Eine pauschale Dimensionierung allein nach Quadratmetern ist deshalb gerade hier nicht empfehlenswert.

60 W/m² können bei gut gedämmten und wenig sonnenbelasteten Wohnräumen als erster Richtwert dienen. Bei großen Fensterflächen, Süd- oder Westausrichtung, Dachgeschoss oder hohen internen Wärmelasten kann die erforderliche Leistung deutlich höher liegen.