Wie können wir unsere Wohnungen nachhaltig kühlen?

Eine drückende Hitzewelle liegt auf der Stadt. Die Straßen sind umringt von vielen Altbauten. Der Asphalt schmilzt fast bei 39°. Wer in diesen Tagen durch die Straßen spaziert, spürt sofort, wie die Klimakrise sich auf das Leben in der Stadt auswirkt: Wo Beton und Pflastersteine jede Sonneneinstrahlung aufsaugen und kühlender Schatten Mangelware ist, verwandeln sich die Grätzl Wiens und anderer Landeshauptstädte rasch in einen Heizkessel. 

Während sowohl draußen als auch drinnen die Zahl auf dem Thermometer nahezu unaufhörlich steigt, stellt sich eine dringende Frage: Wie können wir Wohnraum in Städten nachhaltig kühlen? Und zwar so, dass wir auch ohne unzählige Klimaanlagen auskommen und am Ende nicht noch mehr Hitze in die Stadt pumpen.

Neben der Gebäudetechnik ist das Zusammenspiel mit der urbanen Umgebung zentral. Bäume und Fassadenbegrünungen kühlen durch Schatten und Verdunstung. Dafür braucht es aber auch in trockenen Sommerphasen Wasser. Hier hilft das Prinzip der „Schwammstadt“, das unter anderem in den Klimastrategien der Städte Wien und Innsbruck verankert ist. Dabei wird Regenwasser unter Gehsteigen und Plätzen gespeichert, anstatt es in die Kanalisation abzuleiten. So bleiben Straßenbäume auch während langer Hitzeperioden besser versorgt und kühlen das Mikroklima der Stadt spürbar. Neben der Begrünung von städtischen Flächen spielen vor allem regenerative Technologien eine Schlüsselrolle, die Wärme entziehen, speichern und später zum Heizen wieder abgeben. 

Wie man das bewerkstelligt, versucht Jan-Philipp Richtmann zu beantworten. Er arbeitet im Forschungsbereich Bauphysik und regenerative Systeme der TU Wien an Lösungen für die nachhaltige Kühlung städtischer Wohngebiete.

Klimakrise: Es wird zu heiß in unseren Wohnungen

MOMENT.at: Wie wirkt sich der Klimawandel aktuell auf den Kühlbedarf in unseren Städten aus?

Jan-Philipp Richtman: Städte tragen eine doppelte Last. Versiegelte Flächen und dichte Bebauung heizen sich enorm auf, während gleichzeitig die Möglichkeiten fehlen, diese Wärme wieder abzuführen. Der Kältebedarf in Wien liegt beispielsweise um 68 bis 75 Prozent über dem österreichischen Durchschnitt und die Hauptstadt allein macht fast 38 Prozent des gesamten österreichischen Kältebedarfs aus. 

Dabei brauchen wir genau dort immer mehr Kühlung, wo es bisher kaum Kälteinfrastruktur gibt, nämlich im Wohnbau. In öffentlichen Gebäuden und größeren Büro- und Veranstaltungskomplexen gibt es schon eher moderne Kühlsysteme. 

Extreme Hitze ist dabei ein sensibles Gesundheitsthema. In Europa sehen wir bereits einen deutlichen Anstieg von Unfällen und Todesfällen während extremer Hitzewellen. Wien verzeichnete im Schnitt der Jahre 1961 bis 1990 etwa 9,5 Hitzetage pro Jahr; 2024 wurden an der Messstation Innere Stadt erstmals über 50 gezählt. Was früher Rekord war, ist heute der Normalfall.

MOMENT.at: Warum stoßen wir beim Hitzeschutz im Wohnbau so schnell an Grenzen, wenn der Bedarf doch so groß ist?

Richtman: Es gibt einen blinden Fleck in den Baunormen. Diese verlangen oft nur den Nachweis, dass eine „sommerliche Überwärmung vermieden wird“. Sie verlangen aber keine Berechnung des tatsächlichen Kühlbedarfs. Erst recht nicht unter Berücksichtigung sich verändernder Klimabedingungen. 

Dämmung hilft hervorragend im Winter, hält im Sommer aber auch die Hitze im Haus, wenn sie einmal drinnen ist. Wirksame Verschattung und effektive Nachtlüftung sind dabei essentiell. Wobei die Nachtlüftung mit zunehmender Zahl an Tropennächten an Wirkung verliert, da sich die Außenluft dann nicht mehr ausreichend abkühlt. 

Wie können wir Wohnungen nachhaltig kühlen?

MOMENT.at: Warum sind Klimaanlagen keine gute Idee für die Stadt und welche nachhaltigeren Kühlstrategien gibt es?

Richtman: Eine Klimaanlage erzeugt keine Kälte, sie entzieht Wärme und transportiert diese ab. Sie bläst also die Wärme aus dem Innenraum zusammen mit ihrer eigenen Betriebsabwärme auf die Straße. Für den einzelnen Haushalt ist diese Lösung nachvollziehbar. Es entstehen jedoch negative Auswirkungen für alle anderen. Es wird eine Belastung in den öffentlichen Raum verlagert, die sonst im eigenen Zuhause anfällt. Für Paris wurde berechnet, dass Klimaanlagen die Außentemperatur im Straßenbereich um bis zu zwei Grad anheben können - und das vor allem nachts, wenn die Stadt eigentlich auskühlen sollte. 

Die bessere Option sind vernetzte Quartierslösungen, die die Sommerwärme in das Erdreich leiten statt in die Umgebung. Dort dient der Boden als natürliche Wärmesenke und verhält sich über das Jahr hinweg als saisonaler Speicher: Die Wärme wird den Gebäuden im Sommer entzogen, im Erdreich gespeichert und ihnen im Winter wieder zugeführt. Diese Systeme verschonen nicht nur die Außenräume, sondern ermöglichen auch einen netzdienlicheren Betrieb. Denn ein zweites Problem bei Klimaanlagen ist: Wenn an heißen Tagen Tausende Einzelgeräte gleichzeitig anspringen, erzeugt das Belastungsspitzen im Stromnetz.

Um die Hitze möglichst sparsam zu bekämpfen, setzt die Forschung auf das „Efficiency First" Prinzip. Der nachhaltigste und günstigste Weg zu kühlen ist demnach, den Kühlbedarf so gut es geht durch passive Maßnahmen zu senken. Verschattung und Sonnenschutzverglasungen verhindern, dass Wärme überhaupt ins Gebäude gelangt. Erst im zweiten Schritt kommen Technologien wie Erdsonden und Wärmepumpen zum Einsatz. Und erst wenn diese Potenziale voll ausgeschöpft sind, sollte aktiv erzeugte mechanische Kälte eingesetzt werden.

MOMENT.at: Welche Rolle spielt bei diesen Kühlsystemen die Bauteilaktivierung in Häusern, von der häufig die Rede ist?

Richtman: Bauteilaktivierung nutzt Wände und Decken von Gebäuden, um Wärme zu speichern und später wieder abzugeben. Ähnlich wie das Erdreich auch als Wärmesenke dient. Die große genutzte Fläche bei der Bauteilaktivierung erlaubt dabei niedrigere Betriebstemperaturen im Heizbetrieb und höhere im Kühlbetrieb. Deshalb eignet sich diese Kombination besonders gut mit nachhaltigen Wärmequellen wie Luft- oder Erdwärmepumpen.

Bei saisonalen Erdwärmespeichern ist zudem entscheidend: Sie funktionieren nur, wenn sie über mehrere Jahre ausgeglichen Wärme laden und entladen. Wird dem Untergrund ständig Wärme entzogen, ohne sie im Sommer wieder einzuspeisen, kühlt das Sondenfeld über die Jahrzehnte aus und verliert an Leistungsfähigkeit. Der steigende sommerliche Kühlbedarf kann also für den effizienten Winterbetrieb genutzt werden. 

Hürden im Altbau

MOMENT.at: Wo hakt es am meisten, wenn wir Gegenden mit hohem Altbaubestand umrüsten wollen?

Richtman: Grundsätzlich lässt sich jedes Gebäude emissionsfrei kühlen, auch Altbauten. Hier gibt es aber technische Hürden. In engen Innenhöfen fehlt oft der Platz für große Bohrgeräte. Gravierender ist aber, dass die Häuser schlicht keine Kälte-Infrastruktur besitzen: Heizkörper sind darauf ausgelegt, Wärme abzugeben und nicht darauf, Wärme aufzunehmen. Außerdem kann die entzogene Wärme nicht abtransportiert werden. Selbst eine funktionierende Erdsonde nützt wenig, wenn nichts die Wärme aus den Räumen abführen kann. Es müsste daher praktisch immer die gesamte Kälte-Infrastruktur nachgerüstet werden. 

Noch schwieriger wird es bei Denkmalschutz und Schutzzonen, wo Außendämmung, äußerer Sonnenschutz und sichtbare Außengeräte an der Fassade häufig nicht genehmigt werden. Dabei überhitzen ausgerechnet diese Gebäude im Sommer am meisten. 

Ein anderes Problem ist: Gerade historische Bauten in Gründerzeitvierteln sind überwiegend im Privatbesitz. Dort fehlen wirksame Instrumente, um private Eigentümer:innen zu Investitionen in eine umfassende, regenerative Kühlung zu motivieren. Das trifft vor allem vermietete Wohnungen, wo die Eigentümer:innen selbst nicht wohnen. 

Zudem braucht eine gemeinsame Erdsondenbohrung im Innenhof von Wohngebäuden oft zivilrechtliche Verträge über Grundstücksgrenzen hinweg. Wir wissen also technisch sehr gut, wie es geht. Die Frage ist: Wer entscheidet sich dafür und wer zahlt es?

Wie es funktionieren kann

MOMENT.at: Gibt es bereits umgesetzte Beispiele für großflächiges nachhaltiges Kühlen in Österreich?

Richtman: Ja, wobei man zwischen großflächiger Infrastruktur und umgesetzter Kühlung im Bestand unterscheiden muss. Für die Infrastruktur wird häufig die Fernkälte genannt. Die nutzen aber vor allem Großabnehmer wie Krankenhäuser, Büros, Hotels und Universitäten im Stadtzentrum sowie einzelne Neubau-Wohnprojekte. Auf Quartiersebene zeigt das Village im Dritten mit dem größten Erdsondenfeld und Anergienetz Österreichs, dass sich Kühlung im Neubau von Anfang an integrieren lässt. Ähnliche Konzepte sind in der Seestadt Aspern geplant.

Im Bestand liefert die Initiative „100 Projekte Raus aus Gas" der Stadt Wien einige Beispiele. Eines der bekannteren ist der SmartBlock Geblergasse im 17. Wiener Bezirk, wo 2019 erstmals in einem typischen Wiener Gründerzeit-Häuserblock ein Anergienetz umgesetzt wurde, das mehrere Liegenschaften verbindet. Die Erdsonden im Innenhof dienen als saisonaler Speicher. Im Sommer kühlen sie emissionsfrei über Fußbodenheizung und Kühldecken, im Winter heizt wiederum dieselbe reversible Wärmepumpe. Auch die bereits genannte Hürde, der fehlende Platz zum Bohren, wurde hier mit Mini-Bohrgeräten und Schrägbohrungen unter den Bestand gelöst. Das Projekt ist damit ein Machbarkeitsnachweis, dass der Gründerzeitbestand kein Sonderfall bleiben muss. Dieselbe Initiative zeigt aber auch die Grenze: Von den bislang 101 umgesetzten Projekten bieten nur 58 auch Kühlung an. Die Wärmewende im Bestand ist also bereits stark angelaufen, die Kühlung ist aber in denselben Projekten noch etwas langsamer, obwohl die Wärmepumpe meist schon installiert ist und kühlen könnte. Was auch fehlt, ist die Skalierung vom einzelnen Wohnblock zum ganzen Viertel.  

Eine kühle Wohnung darf kein Luxus sein

MOMENT.at: Wie verhindern wir, dass angenehme Raumtemperaturen im Sommer zum Luxusgut werden?

Richtman: Ein rein marktgetriebener Ausbau führt vermutlich zu einem strukturell negativen Ergebnis. Dezentrale Einzelgeräte sind billig in der Anschaffung, aber teuer im Betrieb, weil sie ineffizient arbeiten. Netzgebundene, effiziente Systeme sind umgekehrt teuer in der Anschaffung, dafür günstig im Betrieb. 

Wichtig ist, dass zentrale, effiziente Lösungen Entscheidungen auf der Gebäudeebene voraussetzen. Es entscheidet also nicht der Haushalt darüber, sondern die Eigentümer:innen. Wer zur Miete wohnt, kann deswegen meist nur zum Einzelgerät greifen, da sich nur diese Lösung ohne Eingriff in die Gebäudetechnik und ohne Zustimmung der Eigentümer:innen sofort umsetzen lässt. Zentrale effiziente Lösungen entstehen daher vermehrt im Neubau. Ohne steuernden Eingriff der öffentlichen Hand verfestigt sich daraus ein Ungleichgewicht: Günstige, effiziente Kälte landet im Eigentum und Neubau, während Mieter:innen nur auf teure, ineffiziente Kälte setzen können. Dabei belastet die Abwärme der Einzelgeräte ausgerechnet jene am stärksten, die sich selbst keine effiziente Kühlung leisten können. Problematisch wird es, wenn gemeinnützige Wohnbauträger den Kühlbedarf von Gebäuden nicht großflächig planen und solche teuren Einzelgeräte zum Standardfall werden. 

Nicht zuletzt gilt aber: Kühlung im öffentlichen Raum, wie Bäume, entsiegelte Flächen, Trinkbrunnen und schattige Parkanlagen, ist die einzige Kühlung, die wirklich alle Menschen kostenlos erreicht. Sie muss immer an erster Stelle stehen.