22. April 2022

Die Klimaanlage – Ein Überblick

Klimaanlage Innengerät Abbildung
Inhaltsverzeichnis

Gerade in den immer wärmer werdenden Sommern erfreut sich die Klimaanlage immer größerer Beliebtheit.
Wir erklären, wie die Erfindung der Klimaanlage ablief, wie sie funktioniert, was Klimaanlagen und Wärmepumpen unterscheidet und noch vieles mehr.

Geschichte und Erfindung der Klimaanlage

Die Anfänge moderner Klimaanlagen gehen zurück in das 18. Jahrhundert. 1777 entdeckte der schottische Mediziner und Chemiker William Cullen, dass bei Experimenten mit Diethylether dem benutzten Reaktionsgefäß Wärme entzogen wurde. Die Voraussetzung dafür war, dass der Äther durch Unterdruck verdampft.
1834 baute dann der amerikanische Maschinenbauer Jacob Perkins ein Kühlgerät mit mechanischem Kompressor, das zwar funktionstüchtig war, jedoch auf Grund der Eigenschaften des Äthers große Gefahren mit sich brachte. Dieser reagiert nämlich explosiv, wenn er in Verbindung mit Luft kommt.
Die erste moderne Klimaanlage wurde erstmals im Jahre 1902 von Willis Carrier erfunden. Mithilfe einer umgebauten Heizung, einem Ventilator und etwas Wasser war der erste Prototyp der Klimaanlage geboren.
Kaltes Wasser ließ er dazu durch Rohre fließen und der Ventilator transportierte die nunmehr gekühlte Luft von den Rohren aus in den Raum. Die hohe Luftfeuchtigkeit konnte deswegen reduziert werden, weil das Wasser aus der Luft nun an den Rohren kondensierte. Willis erkannte später die Genialität hinter seiner einfachen Erfindung und gründete die Carrier Engineering Corporation, welche noch heute weltweit am Klimageräte-Markt agiert.
Später gründeten sich in der Branche viele weitere Firmen und zahlreiche bestehende stiegen in den Markt ein. So sind dort große Unternehmen wie Panasonic, Samsung oder Mitsubishi sowie viele andere große Weltkonzerne vertreten, die sich seit Jahren einen verbissenen Kampf um die Vormachtstellung in dieser Zukunftstechnologie liefern.

Funktionsweise einer Klimaanlage / des Kältekreislaufs

Klimaanlagen arbeiten in einem zyklischen Ablauf:
Zuerst wird die warme Luft des Innenraums angesaugt. Die Wärmeenergie der Innenluft wird an das im Verdampfer befindliche Kältemittel übertragen. Dort erwärmt sich das Kältemittel und verdampft aufgrund der erhöhten Temperatur. Das gasförmige Kältemittel gelangt von dort aus zum Verdichter, wo es wegen des erhöhten Drucks deutlich erwärmt wird. Nachdem das Kältemittel-Gas stark komprimiert wurde, kondensiert es und gelangt zum Verflüssiger, wo es mithilfe eines Wärmetauschers die Wärme an die Außenluft abgibt.
Das am Ausgang des Verflüssigers abgekühlte flüssige Kältemittel gelangt nun zum Expansionsventil, welches dafür sorgt, dass der Druck gesenkt wird, das Kältemittel expandiert. Dadurch sinkt die Temperatur im Verdampfer. Dort nimmt das Kältemittel nun Wärme auf und verdampft. Der Kältekreislauf beginnt nun erneut.

Darstellung Kältekreislauf
Darstellung des Kältekreislaufs in einer Klimaanlage

Da die Wärmeenergie aus der Umwelt genutzt wird, ist es möglich, mehr Wärmeenergie zu nutzen, als der Strom bereitstellt. Wie effizient eine Maschine im Endeffekt wirklich ist gibt der COP (coefficient of perfomance) an. Berechnet wird dieser mit der Gleichung COP = Qab/Qzu (Abgegebene Wärmeenergie geteilt durch aufgenommene Wärmeenergie). Die Effizienz ist je nach Gerät unterschiedlich. Das liegt vor allem an der verwendeten Technologie und den unterschiedlichen Bauarten. So sind Split-Geräte wesentlich effizienter und umweltfreundlicher als Monoblock-Geräte.

Split-Geräte vs. Monoblock-Klimaanlagen

Bei Klimaanlagen ist es wichtig, zwischen Split-Geräten und Monoblock-Anlagen zu unterscheiden, da es bei den Gerätetypen gravierende Unterschiede gibt.

Split-Klimaanlagen

Split-Geräte bestehen aus einem Außengerät, welches warme Luft im Kühlmodus an die Außenluft abgibt und einem oder mehreren Innengeräten, welche den Innenraum kühlen.
Ist nur ein Innengerät vorhanden, handelt es sich um eine Monosplit-Klimaanlage, nicht zu verwechseln mit einer Monoblock-Klimaanlage. Es gibt jedoch auch Klimaanlagen mit einem Außengerät und mehreren Innengeräten, diese werden Multisplit-Anlagen genannt.
Die Split-Anlagen sind im Einkauf relativ teuer und sollten nur vom Fachmann montiert werden. Dafür haben sie einen deutlich geringeren Stromverbrauch als die Monoblock-Geräte und sind somit auch deutlich umweltfreundlicher. Außerdem können sie Innenräume zuverlässiger und schneller kühlen. Es handelt sich hierbei also durchaus um eine lohnenswerte Investition.
Außerdem sind moderne Geräte heutzutage oft auch ausgestattet mit modernen Technologien, wie zum Beispiel Filter, welche die Luft von Staub- und Schmutzpartikeln, Pollen und Viren reinigen können. Zudem tragen sie zur Entfeuchtung der Luft bei, was der Bildung von Schimmel entgegenwirkt.
Meist sind die Split-Geräte sogar auch zum Heizen geeignet. Man spricht dann von sogenannten Luft-Luft-Wärmepumpen. Diese sind um einiges effizienter im Heizmodus, als herkömmliche Gas- oder Elektroheizungen und sollten daher auch im Winter zu diesem Zweck genutzt werden. Damit werden sowohl die Umwelt als auch das Portemonnaie entlastet.

Monoblock-Klimaanlagen

Monoblock-Geräte sind in der Anschaffung günstiger als die Split-Geräte, haben dafür aber andere Nachteile.
Sie müssen nicht fest montiert werden, sondern werden lediglich an eine Steckdose angeschlossen. Die warme Ablauft wird meist mit Hilfe eines Schlauchs durch einen Fensterspalt abgegeben. Durch den Fensterspalt gelingt jedoch wieder warme Luft in den Raum, da dieser Spalt nicht komplett abgedichtet ist. Gerade an heißen Sommertagen, wenn die Anlage am meisten benötigt wird, gestaltet sich das Kühlen also umso schwieriger. Um einen Raum also vergleichsweise so abzukühlen wie mit einer Split-Anlage, wird viel mehr Strom verbraucht und die Umwelt somit mehr belastet. Außerdem sind gerade in Zeiten steigender Energiepreise die Kosten deutlich höher als mit Mono- oder Multisplit-Klimaanlagen. Da die Monoblock-Anlagen ineffizienter sind, müssen sie viel Leistung aufbringen, um die Raumluft zu kühlen. Dadurch sind sie zudem um einiges lauter als Split-Geräte, was gerade in der Nacht oder bei Konzentrationsaufgaben sehr stören kann.
Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile der verschieden Gerätetypen noch einmal deutlich dargestellt:

Split-AnlageMonoblock-Gerät
Anschaffungskostenhochgering
Stromverbrauchgeringhoch
Effizienzhochgering
Einbaukomplizierteinfach
Fähigkeit zu heizenmeist ja, sehr effizientmanchmal, nicht so effizient
Umweltbelastunggeringrelativ hoch
Lautstärkeleiselaut
Vergleich zwischen Split-Geräten und Monoblock-Klimaanlagen

Zusammenfassend kann man sagen, dass Monoblock Geräte sehr günstig sind und als Notlösung für ein kleines Budget ihren Zweck einigermaßen erfüllen. Wer jedoch eine langfristige Investition in seine Immobilie tätigen will, sollte aufgrund verschiedener Vorteile trotz der höheren Kosten eher zu einem Split-Gerät greifen.

Was beim Kauf einer Klimaanlage zu beachten ist

Zuerst müssen Sie sich entscheiden, ob Sie eine Split-Klimaanlage einbauen lassen wollen oder doch eher ein Monoblock-Gerät bevorzugen.

Für die Monoblock Geräte gibt es nicht sonderlich viel zu beachten. Am wichtigsten ist hier die Energieeffizienzklasse, um den Stromverbrauch wenigstens einigermaßen niedrig zu halten und die Größe des zu kühlenden Raumes, da für größere Räume leistungsstärkere Geräte erforderlich sind. Aber gerade bei einem kleinen verfügbaren Budget sind auch die Anschaffungskosten zu beachten.

Bei den fest installierten Monosplit oder Multisplit-Klimaanlagen gibt es weitere Unterschiede, welche zu beachten sind. Wichtig sind dabei folgende Kriterien:

  • Effizienzklasse: für eine Senkung der Stromkosten und eine niedrige Umweltbelastung
  • Leistungsstärke der Geräte: um den Raum ja nach Größe ausreichend kühlen zu können
  • Lautstärke: da besonders bei nächtlicher Nutzung laute Geräusche stören
  • Filterung der Luft: einige Klimaanlagen haben die Fähigkeit, Partikel aus der Luft zu filtern
  • Fähigkeit zu heizen: als Luft-Luft-Wärmepumpe können Split-Geräte höchst effizient heizen
  • die Anschaffungskosten: je nach Eigenschaften variieren die Kosten stark
  • Förderfähigkeit: die im Heizmodus effizientesten Split-Geräte können vom BAFA zu 35% gefördert werden

Gerade bei Split-Klimageräten sollten Sie sich umfassend von einer Fachfirma beraten lassen. Diese kann Ihnen das für Sie perfekte Gerät aussuchen und auch fachgerecht einbauen. Wenn Sie die Klimaanlage von einer Firma kaufen welche diese nicht verbauen kann oder will, können Sie große Schwierigkeiten beim Finden eines zertifizierten Installateurs bekommen. Wir raten daher immer zu einer Firma, die sowohl den Verkauf als auch die fachgerechte Montage übernimmt.
Am besten kann diese Firma für ihr Gerät auch die Wartung übernehmen, welche möglichst jährlich erfolgen sollte. Die Kosten sind überschaubar und man sorgt dafür, dass die Effizienz des Gerätes erhalten bleibt und sich kein Schmutz, Schimmel oder ähnliches in ihrer Anlage bildet.

Die Kosten einer Klimaanlage

Wie bereits erwähnt, kann die richtige Klimaanlage ziemlich kostspielig sein. Bei Monoblock Geräten kommen sie dabei im Einkauf noch relativ günstig davon. Meist sind diese Geräte schon ab einigen hundert Euro erhältlich.
Doch Vorsicht! Gerade durch die niedrige Effizienz ist die Verwendung solcher Geräte über einen längeren Zeitraum sehr teuer. Außerdem ist die Leistungsfähigkeit oft schlecht, weshalb einigermaßen niedrige Temperaturen nur schwer erreicht werden.

Split-Klimaanlagen hingegen sind in der Anschaffung teuer und müssen fachgerecht montiert werden. Die Anschaffungskosten betragen je nach Raumgröße und Anzahl der zu kühlenden Räume mehrere tausend Euro und reichen auch nicht selten in den fünfstelligen Bereich. Jedoch können sie hier derzeit mithilfe einer Förderung des BAFA je nach Gerät eine Förderung beanspruchen. Diese kann in der Regel 35% des Preises inklusive aller zusätzlichen Arbeiten, wie dem unabdingbaren fachgerechten Elektroanschluss oder z.B. Malerarbeiten, betragen! Zusätzlich sind die Stromkosten wesentlich günstiger als bei Monoblock-Geräten und die Split-Anlagen kühlen den Raum zuverlässiger und auch leiser.
Split-Geräte sollten jährlich gewartet werden. Auch dabei entstehen Kosten, welche je nach Firma unterschiedlich, jedoch im Normalfall überschaubar sind.

Fazit

Die Entwicklung der Technologie rund um Klimaanlagen ist sehr spannend und im ständigen Wandel begriffen. Und das, obwohl die ersten Prototypen der modernen Klimaanlagen schon über 100 Jahre alt sind! Dabei gibt es heutzutage verschiedene Arten von Klimaanlagen, wie die Split- und Monoblock-Geräte. Außerdem gibt es viele Unterschiede zu beachten, besonders wenn man sich für den Kauf eines der Geräte eines bestimmten Herstellers entscheiden will. Monoblock- und Splitanlagen haben ihre Eigenheiten, sprich Vor- und Nachteile, wobei sich Split-Geräte eher als langfristig sinnvollere Investition eignen. Dazu sollten sie auf jeden Fall eine Fachfirma konsultieren, welche Sie beraten kann und den gesamten Ablauf vom Verkauf, über Montage bis hin zur Wartung, idealerweise sogar die BAFA-Fördermittelbeantragung, übernimmt.

Moritz Krummrey
22. April 2022
letzte Änderung: 13. Mai 2022

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