VDI 2078: Kühllastberechnung für Wärmepumpen-Dimensionierung erklärt

Immer mehr Wärmepumpen können auch kühlen — doch geplant wird die Kühlfunktion oft nach Gefühl. Für die Heizlast gibt es die DIN EN 12831, für die Kühllast das Gegenstück: die VDI 2078. Sie beantwortet die Frage, wie viel Wärme an einem heißen Sommertag aus dem Gebäude abgeführt werden muss. Die überraschende Erkenntnis für viele Bauherren: Nicht die Außentemperatur dominiert die Kühllast, sondern die Sonne durch die Fenster — und damit entscheidet die Verschattung über die halbe Rechnung.

Das Wichtigste in Kürze

• Die VDI 2078 ist das anerkannte Rechenverfahren für die Kühllast von Räumen und Gebäuden — das sommerliche Gegenstück zur Heizlast nach DIN EN 12831.
• Größter Lasttreiber ist fast immer der Solareintrag durch Fenster; außenliegende Verschattung senkt ihn um 70–80 %.
• Bei Wohngebäuden liegt die Kühllast meist deutlich unter der Heizlast — die nach Heizlast dimensionierte Wärmepumpe deckt den Kühlfall in der Regel mit.
• Die VDI 2078 ist eine Richtlinie für die Anlagenauslegung; der baurechtliche Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes läuft getrennt davon über die DIN 4108-2 (GEG).
• Kühlen über die Fußbodenheizung ist begrenzt (Taupunkt!): realistisch sind etwa 25–35 W/m² stille Kühlleistung.

Heizlast und Kühllast: zwei Normen, zwei Logiken

Die Heizlast nach DIN EN 12831 ist vergleichsweise gutmütig: Im Auslegungsfall (kälteste Norm-Außentemperatur, kein Solargewinn, keine inneren Gewinne) dominiert schlicht die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen — je nach Standort 30 K und mehr. Die Kühllast nach VDI 2078 tickt anders: Die Temperaturdifferenz ist im Sommer klein (etwa 32 °C außen gegen 26 °C innen, also 6 K), dafür kommen Lasten hinzu, die es im Heizfall nicht gibt oder die dort sogar helfen.

Einflussgröße	Heizfall (DIN EN 12831)	Kühlfall (VDI 2078)
Temperaturdifferenz	groß (häufig 30 K und mehr)	klein (typisch 5–8 K)
Solarstrahlung durch Fenster	wird sicherheitshalber ignoriert	oft größter Einzelposten
Innere Wärmequellen (Personen, Geräte)	werden ignoriert	voll anzusetzen
Speicherverhalten der Bauteile	untergeordnet	zentral (Zeitversatz der Lasten)
Tageszeit	stationärer Auslegungsfall	Lastspitze wandert mit der Sonne

Wichtig zur Einordnung: Bei Wohngebäuden bleibt die Kühllast trotz Sonne und innerer Lasten meist deutlich unter der Heizlast — gute Dämmung und moderate Fensterflächen wirken in beide Richtungen. Anders bei Büro- und Gewerbebauten mit großen Glasfassaden und hohen internen Lasten (Menschen, Technik): Dort kann die Kühllast die Heizlast erreichen oder übersteigen. Genau deshalb wurde die VDI 2078 ursprünglich für den Nichtwohnbau entwickelt und wird heute auch im gehobenen Wohnbau angewendet.

Was die VDI 2078 regelt — und was nicht

Die VDI 2078 („Berechnung der thermischen Lasten und Raumtemperaturen") liegt in der Ausgabe von 2015 vor. Gegenüber älteren Kurzverfahren rechnet sie instationär: Sie bildet ab, dass Bauteile Wärme zwischenspeichern und zeitversetzt wieder abgeben — eine schwere Betondecke „verschluckt" die Mittagsspitze und gibt sie erst am Abend frei. Gerechnet wird raumweise über den Tagesverlauf, auf Basis standardisierter Klimadatensätze (Testreferenzjahre); das Maximum bestimmt die Auslegung. In der Praxis übernimmt das Softwarelösungen der TGA-Planung — von Hand ist das Verfahren nicht mehr sinnvoll zu führen.

Zwei Abgrenzungen ersparen Verwirrung:

• VDI 2078 ist eine Richtlinie, kein Gesetz. Sie ist der anerkannte Stand der Technik für die Auslegung von Kühlanlagen — verbindlich wird sie erst, wenn sie vertraglich vereinbart ist oder ein Nachweis sachgerechter Planung geführt werden muss.
• Der baurechtliche Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes ist ein anderes Verfahren: Das GEG verlangt ihn für Neubauten nach DIN 4108-2 (Sonneneintragskennwert oder Simulation). Er soll sicherstellen, dass das Gebäude baulich nicht überhitzt — die VDI 2078 beziffert dagegen, wie viel Kälteleistung eine Anlage bringen muss, wenn aktiv gekühlt werden soll.

Die vier Lasttreiber der Kühllast

1. Solareintrag durch Fenster — der dominierende Posten

Wie viel Sonnenwärme in den Raum gelangt, bestimmen Fensterfläche, Orientierung, der g-Wert der Verglasung (Gesamtenergiedurchlassgrad, bei modernem 3-fach-Glas etwa 0,45–0,55) und vor allem die Verschattung. Ein Rechenanker: Auf ein unverschattetes Süd-/Westfenster können zur Spitzenzeit rund 600 W/m² Bestrahlung treffen; bei g = 0,55 kommen davon etwa 330 W/m² im Raum an — ein einziges 4-m²-Fenster liefert dann über 1,3 kW.

Entscheidend ist, wo der Sonnenschutz sitzt: Außenliegende Systeme fangen die Strahlung ab, bevor sie durchs Glas kommt; innenliegende lassen die Wärme erst herein.

Verschattung	Typische Minderung des Solareintrags
Außenraffstore / Rollladen (geschlossen)	70–80 %
Markise / auskragender Dachüberstand	50–70 %
Innenjalousie / Vorhang (hell)	20–35 %
Sonnenschutzverglasung (fest)	40–60 %

2. Transmission durch die Hülle — kleiner als gedacht

Bei 6 K Temperaturdifferenz und gedämmten Bauteilen bleibt der Wärmestrom durch Wände und Dach bescheiden: 250 m² opake Hüllfläche mit U = 0,20 W/(m²K) liefern bei ΔT = 6 K gerade 300 W. Dicke, schwere Bauteile verzögern die Welle zusätzlich um Stunden. Ausnahme: schlecht gedämmte Dächer und Dachgeschosse — dort heizt sich die Außenoberfläche in der Sonne auf 60 °C und mehr auf, die wirksame Differenz ist dann ein Mehrfaches der Lufttemperaturdifferenz.

3. Innere Wärmequellen — jede Kilowattstunde Strom wird Wärme

Personen geben je nach Aktivität rund 100 W ab (ruhend etwas weniger, bei Arbeit mehr). Bei Geräten und Beleuchtung gilt die einfache Physik: Praktisch die gesamte aufgenommene elektrische Leistung endet als Wärme im Raum. LED-Beleuchtung entlastet die Kühllast also nicht, weil „Licht keine Wärme wäre", sondern weil sie für dasselbe Licht nur einen Bruchteil der Leistung aufnimmt (z. B. 5 W statt 60 W je Lampe). Im Homeoffice zählen PC, Monitore und Kühlgeräte mit — schnell 200–400 W dauerhaft.

4. Lüftung — warme Außenluft will gekühlt werden

Für den Wärmeeintrag über Außenluft gilt die bewährte Überschlagsformel (Dichte × Wärmekapazität der Luft ≈ 0,34 Wh/(m³·K)):

Q̇ = Volumenstrom [m³/h] × 0,34 × ΔT [K]

Beispiel: 150 m³/h Lüftungsanlagen-Volumenstrom bei 32 °C außen und 26 °C innen ergeben 150 × 0,34 × 6 ≈ 306 W. Wer mittags stoßlüftet oder Fenster kippt, vervielfacht diesen Posten — Nachtlüftung dreht ihn dagegen ins Positive: Kühle Nachtluft entlädt die tagsüber aufgeheizten Speichermassen.

Praxisbeispiel: EFH mit 150 m² — dieselbe Frage, zwei Antworten

Ein Neubau-EFH bei München, 150 m², Heizlast nach DIN EN 12831: 7,5 kW. Für den heißesten Nachmittag (32 °C außen, 26 °C innen) ergibt eine vereinfachte Lastaufstellung — die Werte sind gerundete Beispielannahmen, die echte VDI-2078-Rechnung läuft instationär über den Tagesverlauf:

Lastanteil	Annahme	mit Außenraffstore	ohne Verschattung
Solareintrag Süd/West-Fenster	16 m², 600 W/m², g = 0,55	1.320 W (25 % Rest)	5.280 W
Diffusstrahlung übrige Fenster	12 m² × 80 W/m²	960 W	960 W
Transmission Hülle	250 m² × 0,20 W/(m²K) × 6 K	300 W	300 W
Personen	4 × 100 W	400 W	400 W
Geräte und Beleuchtung	pauschal	300 W	300 W
Lüftungsanlage	150 m³/h × 0,34 × 6 K	306 W	306 W
Kühllast gesamt		≈ 3,6 kW	≈ 7,5 kW

Das Ergebnis ist ein Lehrstück: Mit außenliegender Verschattung beträgt die Kühllast 3,6 kW — ohne sie 7,5 kW, so viel wie die Heizlast des Hauses. Bezogen auf die Fläche sind das 24 W/m² gegen 50 W/m². Der Sonnenschutz ist also keine Komfort-Zutat, sondern der größte Einzelhebel der ganzen Kühlplanung.

Was das für die Wärmepumpe bedeutet

Dimensioniert wird nach der Heizlast. Im Beispiel braucht das Haus im Winter 7,5 kW — die Kühllast von 3,6 kW deckt dieselbe Maschine im Sommer nebenbei. Eine reversible Luft-Wasser-Wärmepumpe kehrt dafür ihren Kältekreis um; bei Sole-Anlagen geht es oft noch eleganter mit passiver Kühlung: Nur die Umwälzpumpen laufen, das Erdreich nimmt die Wärme direkt auf — der Stromeinsatz ist minimal.

Die Grenze setzt die Übergabefläche: Wird über die Fußbodenheizung gekühlt, darf die Vorlauftemperatur nicht unter den Taupunkt fallen, sonst kondensiert Luftfeuchte auf dem Boden. Praxisüblich sind 16–18 °C Kaltwasser-Vorlauf mit Taupunktwächter — das ergibt realistisch 25–35 W/m² stille Kühlleistung. Im Beispiel: 150 m² × 30 W/m² ≈ 4,5 kW — genug für die verschattete Kühllast von 3,6 kW, zu wenig für die unverschatteten 7,5 kW. Wer mehr braucht, kommt um Gebläsekonvektoren (die auch entfeuchten) oder besseren Sonnenschutz nicht herum.

Auch die Betriebskosten bleiben überschaubar: Führt die Anlage die 3,6 kW mit einer Kühl-Effizienz (EER) um 4 ab, nimmt sie dafür rund 0,9 kW Strom auf. Acht Stunden Betrieb am Hitzetag kosten beim Wärmepumpentarif von 25 ct/kWh etwa 1,80 € — passive Sole-Kühlung liegt nochmals weit darunter.

Merksatz für die Planung: Erst Verschattung, dann Speichermasse und Nachtlüftung, zuletzt aktive Kälte. Jede vermiedene Kilowattstunde Solareintrag muss nie durch die Wärmepumpe zurückgepumpt werden.

Fazit: Kühllast rechnen heißt Prioritäten erkennen

Die VDI 2078 liefert die belastbare Zahl, die eine Kühlplanung vom Bauchgefühl unterscheidet. Für Wohngebäude zeigt die Rechnung fast immer dasselbe Muster: Die Kühllast bleibt unter der Heizlast, der Solareintrag dominiert, und außenliegende Verschattung halbiert das Problem, bevor Technik überhaupt anspringt. Die nach Heizlast dimensionierte reversible Wärmepumpe reicht dann für den Sommer — sofern die Übergabeflächen (Stichwort Taupunkt) mitspielen. Wer einen Neubau plant, sollte den GEG-Pflichtnachweis nach DIN 4108-2 nicht mit der Anlagenauslegung verwechseln: Ersterer verhindert Überhitzung baulich, die VDI 2078 beziffert die restliche Last für die Maschine.

Häufige Fragen zur VDI 2078

Ist eine Kühllastberechnung nach VDI 2078 Pflicht?

Gesetzlich vorgeschrieben ist sie für Wohngebäude nicht — die VDI 2078 ist eine Richtlinie, kein Gesetz. Sie gilt aber als anerkannter Stand der Technik: Wer eine aktive Kühlung plant oder vertraglich eine bestimmte Sommertemperatur zusichert, sollte sie rechnen lassen. Der gesetzliche Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes (GEG, DIN 4108-2) ersetzt sie nicht.

Kann ich die Kühllast selbst überschlagen?

Für eine erste Orientierung ja: Wohngebäude liegen typisch bei 20–50 W/m², je nach Fensterflächen und Verschattung; Büros mit hohen internen Lasten darüber. Solche Faustwerte taugen für die Machbarkeitsfrage — die Auslegung von Gerät und Übergabeflächen gehört in eine Software-Rechnung nach VDI 2078 durch den Fachplaner.

Warum schafft die Fußbodenheizung im Sommer keine 20 °C?

Weil die Kühlleistung der Fläche durch den Taupunkt begrenzt ist: Unterschreitet der Boden die Taupunkttemperatur der Raumluft, bildet sich Kondenswasser. Mit 16–18 °C Vorlauf sind etwa 25–35 W/m² drin — das senkt die Raumtemperatur an Hitzetagen spürbar um 2–4 K, macht aus dem Haus aber keinen Kühlschrank. Für echte Klimatisierung samt Entfeuchtung braucht es Gebläsekonvektoren.

Wie stark senken neue Fenster und Sonnenschutz die Kühllast?

Erheblich: Moderne Sonnenschutz- oder Dreifachverglasung senkt den g-Wert, außenliegende Raffstores mindern den Solareintrag um 70–80 %. Im Artikelbeispiel fällt die Gesamtlast dadurch von 7,5 auf 3,6 kW — mehr als jede Geräteaufrüstung bewirken könnte.

Zählt die Abwärme von Geräten wirklich komplett als Kühllast?

Ja. Nahezu jede von Geräten und Beleuchtung aufgenommene elektrische Leistung wird letztlich zu Raumwärme — auch der „Licht-Anteil" wird von Wänden und Möbeln absorbiert. LED entlasten die Kühllast nur deshalb, weil sie für dasselbe Licht viel weniger Strom aufnehmen.

Stand: 3. Juli 2026. Alle Preis- und Normangaben ohne Gewähr; maßgeblich sind die jeweils gültigen Regelwerke. Grundlagen: VDI 2078, DIN EN 12831, DIN 4108-2, GEG.