Eine verwegene Idee? Keinesfalls, das ist längst getestet, und es funktioniert! Raumklimageräte mit Außeneinheit¹⁾ (oft einfach „Splitgeräte“ oder „Klima-Splitgeräte“ genannt) moderner Bauart sind

• lange nicht mehr so laut, wie sie früher einmal waren,
  
  
• in den letzten 10 Jahren ganz erheblich effizienter geworden, u.a. wegen einer „Inverter“ genannten Technik, die Drehzahlanpassungen bei den Kompressoren der Außenteile erlauben
  
  
• die Geräte haben meist auch eine Heizfunktion, in der sie Räume erheblich effizienter heizen als ein elektrischer Konvektor (Heizlüfter) oder Radiator [Williamson 2015].
  

Diese Geräte werden vor allem für die Märkte in Klimaregionen mit Kühlbedarf (fast ganz Asien, Amerika aber auch Südeuropa) in sehr großen Stückzahlen gebaut; da es viele Wettbewerber an diesem heiß umkämpften Markt gibt, sind die Geräte daher auch nicht mehr sehr teuer - ein solches Einzelraum-Klimagerät hoher Qualität („Mini-Split“, „Mono-Split“) ist im Bereich von 800 bis 1800 € zu erhalten. Hinzu kommen die Installationskosten, das geht aber ohne weiteres an einem halben Tag.

• Die Familie in der betreffenden Wohnung sucht sich den Raum aus, der am besten für eine „Notbeheizung“ geeignet ist. Das ist ein Raum, in dem sich die gesamte Familie evtl. aufhalten kann - i.d.R. wird es das Wohnzimmer sein. Das ist auch gleich eine gute Wahl für den Kühlkomfort in immer häufiger werdenden Hitzeperioden²⁾.
  
  
• Für diesen Raum wird durch die Außenwand ein solches Klima-Splitgerät installiert. „Split“ heißt das, weil es aus zwei Geräteteilen besteht: Ein Außenteil, der im Heizfall der Außenluft Wärme entnimmt und die auf ein Arbeitsgas überträgt. Das wird komprimiert und über eine Leitung durch eine Bohrung in der Wand zum Innengerät übertragen. Dort wird die Wärme mittels Ventilator an die Raumluft abgegeben. Die Montage muss wegen des Arbeitsgases³⁾ (s. dazu unten) durch einen spezialisierten Handwerksbetrieb geschehen. Am besten wird ein Splitgerät ausgewählt, das auch bei niedrigen Außentemperaturen noch gut funktioniert (oft als „cold climate“ bezeichnet).
  

Die Montage des Innenteils eines Splitgerätes (Foto WF)

• Solche Geräte können ca. 2 bis 4 kW Heizwärme liefern, auf jeden Fall auch im Winter mit Arbeitszahlen um 2,5 oder mehr, also erheblich effizienter als z.B. ein Heizlüfter. Das hält die Spitzenstrom-Anforderungen im Rahmen.⁴⁾
  
  
• Der Betrieb dieses Gerätes geht dann so: Zu Beginn der Heizperiode, im Oktober oder November, wenn es noch nicht so kalt ist, erlaubt ein solches Gerät auch in den meisten Altbauwohnungen den Komfort im Aufstellraum zu halten und, bei geöffneten Türen, den Rest der Wohnung einigermaßen mit zu beheizen. Die bisherige (zentrale) Heizung kann solange ausgeschaltet bleiben - was auch die gesamten Verluste der Wärmeerzeuger, Pumpen, Speicher, Rohrleitungen erübrigt und damit schon einmal eine Menge fossiles Gas oder Heizöl einspart⁵⁾.
  
  
• Normalerweise würde man ein solches Gerät im „leisen Modus“ betreiben. Hochwertige Geräte sind dann kaum noch zu hören, und auch Zugluft ist kein Problem. Geht es um maximale Effizienz, sollte das Gerät aber im Normalbetrieb mit großen Luftmengen laufen.
  
  
• Der Betrieb im Kern der Heizperiode⁶⁾: Die Leistung von 2 bis 4 kW ist natürlich in einem ungedämmten Bestandsgebäude bei weitem nicht ausreichend; das Gerät kann aber auch dann den Verbrauch an Öl und Gas verringern. Und im größten denkbaren Notfall (Super-Gau), wenn es wirklich extrem teuer wird, kann so ein Raumklimagerät bei geschlossenen Türen einen einzelnen Raum durchaus als Aufenthaltsraum einigermaßen warm halten; das bleibt auch bezahlbar, und es würde selbst dann noch funktionieren, wenn das fast alle machen. Eine entsprechende Notheizung mit einem Heizlüfter würde mindestens doppelt soviel Strom verbrauchen.
  
  
• Künftig hat das durchaus eine weitergehende Perspektive: Bei nächstbester Gelegenheit werden Wärmeschutzmaßnahmen an diesem Altbau durchgeführt - vieles davon kann die Familie möglicherweise sogar selbst machen, ein paar der von uns empfohlenen baulichen Sofortmaßnahmen sogar noch im gleichen Sommer. Dann sinkt der Heizleistungsbedarf der gesamten Wohnung - Schritt für Schritt sind dabei regelmäßig 50% bis 85% Einsparungen beim Heizwärmebedarf möglich. Im immer besser gedämmten Haus kann das Klimagerät einen immer größer werdenden Anteil an der Heizung übernehmen. In großen oder mehrgeschossigen Wohnungen ist es vielleicht komfortabler, noch ein zweites solches Gerät einbauen zu lassen - in einem vollständig EnerPHit-sanierten Altbau und in jedem qualitätsgesicherten Passivhaus reicht diese Lösung sogar als alleiniges Heizsystem für die ganze Wohnung ganzjährig aus [Feist 2021][Pallantzas 2018] - kostengünstiger geht kaum, weder von der Investition her noch vom Betrieb.
  
  
• Das Gerät kann in extremen Hitzeperioden auch zur Kühlung genutzt werden⁷⁾. Verschattung und Nachtlüftung macht die Familie natürlich weiterhin! Dann kann ein einzelnes Gerät nach der baulichen Sanierung sogar die ganze Wohnung kühl halten.
  
  

Auch längerfristig „vernünftig“ ist das nur, wenn das JETZT installierte Raumklimagerät zumindest bis an das Ende seiner Haltbarkeit genutzt wird. So etwas nur für ein oder zwei Jahre zu installieren wäre trotz der geringen Investitionskosten weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll (und dann eben nur eine „Notfall“-Maßnahme). Leider werden die meisten dieser Geräte auch heute noch mit HFKW-Kältemitteln betrieben: Diese haben ein hohes GWP (global warming potential), allerdings bleibt auch dieses geringer als die CO₂-Einsparungen bei Gas- oder Ölheizung, wenn (A) das Gerät über Jahre betrieben wird und (B) auf geringstmögliche Kältemittelverluste geachtet wird (daher auch der Kältetechniker bei der Installation). Als Kältemittel sollte heute zumindest R32 statt R410A eingesetzt werden, das ist schon mal um einen Faktor 3 besser⁸⁾. Es gibt auch bereits erste Splitgeräte mit dem klimafreundlichen und effizienten (aber brennbaren) Kältemittel Propan (R290)⁹⁾; in Indien sind schon zigtausende solche Geräte installiert, ohne dass Probleme bekannt wurden. Diese Umstellung muss künftig stark vorangebracht werden. Aus diesem Grund empfehlen wir vorerst auch nur die Installation eines solchen Mini-Split-Gerätes; werden in ein paar Jahren weitere eingebaut, können die bereits auf umweltfreundlicheren Kältemitteln beruhen¹⁰⁾.

Der Stromverbrauch im Betrieb solcher Geräte zur Heizung ist um einen Faktor 2,5 bis 4 geringer als der eines Heizlüfters. In aller Regel wird der Stromverbrauch etwas höher sein als bei einer gut angepassten Wärmepumpenlösung für die gesamte Wohnung - die erreichbaren Jahres-Arbeitszahlen (JAZ) sind in beiden Fällen umso höher, je niedriger der Wärmebedarf der Wohnung ist, d.h. je größer der Fortschritt bei der schrittweisen Sanierung des Gebäudes. Der Strom für den Betrieb elektrischer Heizsysteme (im Winter!) wird in Zukunft zu mehr als der Hälfte aus Windenergie kommen können. Es verbleibt ein Teil, der z.B. in einem GUD¹¹⁾-Kraftwerk, zunächst auf Basis von fossilem Gas, erzeugt werden muss - solange dieses nicht vollständig durch Biogas oder erneuerbar erzeugtes Gas ersetzt ist (das wird noch Jahrzehnte dauern¹²⁾). Dennoch bleibt der CO₂-Ausstoß für die Heizung mit einem solchen Klimagerät dann bei nur etwa einem Drittel bis 50% des Wertes einer konventionellen Gasheizung; das wird von Jahr zu Jahr mit dem Ausbau der Windenergie immer besser werden, am Ende ist eine vollständig erneuerbare Deckung möglich - wenn die Gebäude überwiegend energietechnisch saniert worden sind.

Mit dem Gerät, dessen Einbau in den obigen Fotos gezeigt wird, wird das Reihenendhaus Passivhaus Darmstadt Kranichstein jetzt seit 5 Jahren vollständig beheizt - auch in den kältesten Winterperioden wurde es überall in der Wohnung über 21°C warm. Die Werte für den Stromverbrauch im Winter halten sich im Rahmen (insgesamt um 700 bis 1100 kWh Strom im Jahr für den Heizbetrieb). Der Verbrauch für die Kühlung ist extrem gering (weniger als 60 kWh in einer Sommerperiode). Derart günstige Werte ergeben sich so natürlich nur in einem Passivhaus: Sie zeigen aber, dass ein solches Gerät nach Durchführung der empfehlenswerten Modernisierungen an Dach, Außenwänden und Fenstern die gesamte Heiz- und Kühlaufgabe übernehmen kann.

Messergebnisse zum Stromverbrauch eines Mini-Splitgerätes (oben), das einzige Heizwärmequelle (…und einzige Kühlung) in einem 156 m² Passivhaus ist. HH el = allgemeiner Haushaltstrom (aller Strom, der nicht getrennt ausgewiesen ist) DHW = Strom für Warmwasser Heating = Strom für Heizbetrieb des Splitgerätes Cooling El = Strom für Kühlbetrieb Zum Vergleich ist auch die Stromerzeugung der Photovoltaik-Anlage (unten) eingeblendet und die noch erforderliche Windkraft-Stromerzeugung, damit eine vollständige Deckung aus erneuerbarer Energie inkl. Jahresspeicherverlusten erreicht wird.13)

Das Diagramm zeigt auch, dass die vollständige Deckung des gesamten Energiebedarfs des Passivhauses von März bis September durch die Solarstromanlage auf dem Dach möglich ist; im Sommer gibt es sogar bedeutende Überschüsse, die ins Stromnetz eingespeist werden und so anderen Nutzern zur Verfügung stehen. Im Kernwinter dagegen reicht der PV-Strom nicht weit, es wird noch nicht einmal der Haushalts-Stromverbrauch vollständig gedeckt. Es muss daher Strom über das Netz bezogen werden; das wird künftig im Winter vor allem Strom aus Windkraftanlagen sein. Wenn die Verbrauchswerte der Wärmepumpen im Bereich von Passivhäusern oder EnerPHit-Sanierungen liegen, dann reicht der geplante Windkraftausbau in Deutschland auch aus, alle Haushalte für alle Anwendungen mit erneuerbarem Strom auch im Winter zu versorgen.

[Feist 2021] Feist, W.: Passivhaus Darmstadt Kranichstein – Experiment zum Heizen und Kühlen aus einer räumlich konzentrierten Quelle, Universität Innsbruck, 2021

[Williamson 2015] Williamson, J. and Aldrich, R.: Field Performance of Inverter-Driven Heat Pumps in Cold Climates, in: U.S. Department of Energy, Energy Efficiency and renewable energy, 2015, electronic publication available under http://www.osti.gov/bridge

[Pallantzas 2018] Pallantzas, Stefan: Can a single 2kW Mini-split heat and cool a 100m2 passive house? in: Tagungsband der 22. Internationalen Passivhaustagung, München/Darmstadt, 2018