Freie Kühlung / Nachtlüftung statt Klimaanlage

Nutzung kühler Außenluft (nachts oder Übergangszeit) zur Gebäudekühlung; Klimaanlage läuft nur bei extremer Hitze.

Wie funktioniert freie Kühlung mit Nachtlüftung?

Auch in heißen Sommern sinkt die Außentemperatur nachts in Österreich häufig unter 18 °C. Diese kühle Luft wird gezielt durch das Gebäude geführt, entweder über automatisierte Fensteröffnungen und Lüftungsklappen oder über die vorhandene Lüftungsanlage im reinen Ventilatorbetrieb. Massive Bauteile wie Betondecken und Innenwände geben dabei die tagsüber gespeicherte Wärme ab und kühlen aus. Am nächsten Tag nehmen sie die Wärmelasten aus Personen, Geräten und Sonneneinstrahlung wieder auf, sodass die Raumtemperatur deutlich langsamer ansteigt. Die aktive Kälteanlage läuft nur noch an extremen Hitzetagen. Bei Anlagen mit Kaltwassernetz ist zusätzlich Free-Cooling im engeren Sinn möglich: Ein Plattenwärmetauscher überträgt die Kälte der Außenluft direkt auf das Kaltwasser, ohne dass der Verdichter anspringt. In der Übergangszeit und in Rechenzentren ersetzt das große Teile der Kälteerzeugung.

Für welche Gebäude lohnt sich Nachtlüftung?

Entscheidend ist die thermische Speichermasse. Gebäude in Massivbauweise mit unverkleideten Betondecken sind ideal, reine Leichtbauten ohne Speichermasse eignen sich nicht. Typische Objekte sind Bürogebäude und Schulen, die nachts nicht genutzt werden, sowie Rechenzentren mit Kaltwassersystem, in denen Free-Cooling ganzjährig Stunden mit niedriger Außentemperatur nutzt. Für die Fensterlüftung braucht es ein Sicherheits- und Schallschutzkonzept, etwa einbruchsichere Lüftungsflügel und Regenwächter. Abgehängte Decken und Teppichböden mindern den Effekt, weil sie die Speichermasse vom Raum entkoppeln.

Was bringt Nachtlüftung konkret?

Der Kühlstrombedarf sinkt um 30 bis 60 %. Der verbleibende Kühlbedarf mit Free-Cooling liegt typischerweise bei 30 bis 50 % des ursprünglichen Werts. Von der vermiedenen Kälteerzeugung ist der Hilfsstrom der Ventilatoren abzuziehen. Ein Bürogebäude mit 120.000 kWh/a Kühlbedarf, das diesen durch Nachtlüftung halbiert, spart bei einem SEER von 4,5 netto rund 8.300 kWh/a Strom. Ein Free-Cooling-Modul für die Kälteanlage kostet 3.000 bis 15.000 €, automatisierte Lüftungsöffnungen sind architekturabhängig. Bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren liegt die Amortisation bei 5 bis 12 Jahren.

Energieträger

Strom → Strom

Einsparpotenzial

30-60 % Kühlstrom

Rechenbeispiel

Ein Bürogebäude in Massivbauweise hat einen jährlichen Kühlbedarf von 120.000 kWh, den bisher ausschließlich die Kälteanlage mit einem SEER von 4,5 deckt. Die Lüftungsanlage wird so programmiert, dass sie in Sommernächten kühle Außenluft durch das Gebäude fördert und die Betondecken entlädt. Dadurch sinkt der verbleibende Kühlbedarf, den die Kälteanlage noch decken muss, auf 60.000 kWh pro Jahr. Der Hilfsstrom der Ventilatoren für die Nachtlüftung beträgt 5.000 kWh pro Jahr. Die Rechnung lautet: E_einsp = (120.000 − 60.000) / 4,5 − 5.000 = 13.333 − 5.000 = 8.333 kWh/a. Netto spart das Gebäude rund 8.300 kWh Strom pro Jahr. Der Erfolg lässt sich im 24-Stunden-Profil von Außentemperatur, Innentemperatur und Kälteenergie direkt ablesen.

Investition & Amortisation

Free-Cooling Modul Kälteanlage: 3.000-15.000 €; automatisierte Lüftungsöffnungen Architektur-abhängig · Nutzungsdauer: 20 a · Amortisation: 5-12 a

Anwendbarkeit

Voraussetzungen

Ausschlusskriterien

Typische Objekte

Häufige Fragen

Wie viel Strom spart Nachtlüftung gegenüber einer Klimaanlage?

Nachtlüftung und freie Kühlung senken den Kühlstrombedarf um 30 bis 60 %. Der Kühlbedarf, den die Kälteanlage noch decken muss, sinkt typischerweise auf 30 bis 50 % des Ausgangswerts. Abzuziehen ist der Ventilatorstrom für die Nachtlüftung. Ein Bürogebäude mit 120.000 kWh/a Kühlbedarf spart netto rund 8.300 kWh Strom pro Jahr.

Funktioniert Nachtlüftung auch in Leichtbaugebäuden?

Nein, Nachtlüftung braucht thermische Speichermasse. Massive Betondecken und Innenwände nehmen tagsüber Wärme auf und geben sie nachts an die kühle Außenluft ab. Reine Leichtbauten ohne Speichermasse kühlen zwar nachts aus, erwärmen sich am nächsten Tag aber ebenso schnell wieder. Abgehängte Decken reduzieren den Effekt, weil sie die Betonmasse vom Raum abschirmen.

Was ist der Unterschied zwischen Nachtlüftung und Free-Cooling?

Nachtlüftung führt kühle Außenluft über Fenster, Klappen oder die Lüftungsanlage direkt durch die Räume. Free-Cooling im engeren Sinn nutzt einen Plattenwärmetauscher zwischen Außenluft und Kaltwassernetz, sodass die Kälteanlage ohne Verdichter Kaltwasser bereitstellt. Free-Cooling eignet sich besonders für Rechenzentren und Gebäude mit Kaltwassersystem, Nachtlüftung für Büros und Schulen in Massivbauweise.

Was kostet die Nachrüstung von freier Kühlung?

Ein Free-Cooling-Modul für eine bestehende Kälteanlage kostet 3.000 bis 15.000 €. Automatisierte Lüftungsöffnungen für die Nachtlüftung hängen stark von der Architektur ab, etwa von der Anzahl der motorisierten Fensterflügel und dem nötigen Einbruch- und Regenschutz. Bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren amortisiert sich die Maßnahme in 5 bis 12 Jahren.

Welche Normen gelten für Nachtlüftung und Kühllastberechnung in Österreich?

Die ÖNORM EN 16798 definiert die Anforderungen an das Raumklima und die Auslegung von Lüftungssystemen, einschließlich der Bewertung des Sommerkomforts. Die VDI 2078 beschreibt die Berechnung der Kühllast und der Raumtemperaturen unter Berücksichtigung der Speichermasse. Für die Fensterlüftung nachts ist zusätzlich ein Sicherheits- und Schallschutzkonzept erforderlich.

Verwandte Maßnahmen

Normen & Quellen

Messpunkte in der EDM Toolbox

Außentemperatur, Innentemperatur, Energiebedarf Kälte als 24h-Profil im Dashboard - zeigt Erfolg deutlich.

Alle Maßnahmen