Wie viel Last bringt eine Klimaanlage auf das Dach?

Im gemessenen Fall 47,2 kg aus 38 kg Außengerät und 9,2 kg Konsole, also 11,8 kg je Auflagepunkt. Mit vier Lastplatten von 40 mal 40 cm sind das 0,29 kN je Quadratmeter, deutlich unter der für Flachdächer üblichen Schneelast von 0,68 bis 1,25 kN.

Muss die Dachkonsole befestigt werden?

Ja, entweder durch Beschweren oder durch Verschrauben. Bei 25 Metern je Sekunde Wind wirken 172 Newton waagerecht auf die Gerätefront, das Kippmoment beträgt 95 Newtonmeter gegen 104 aus dem Eigengewicht. Die Rechnung geht zu knapp auf, um die Konsole nur aufzustellen.

Wie viel Zusatzgewicht braucht es?

Rechnerisch mindestens 35 kg bei einem Reibbeiwert von etwa 0,5 zwischen Gummifuß und Bitumenbahn. Üblich sind vier Betonplatten mit je 20 kg, die gleichzeitig die Last verteilen und die Schwingung dämpfen.

Wie hoch muss das Gerät über der Dachfläche stehen?

Etwa 30 cm. Kondensat und Abtauwasser müssen frei abtropfen, Schnee darf den unteren Wärmetauscher nicht zusetzen, und die Abdichtung muss prüfbar bleiben. Bei unter 20 cm stand die Konsole nach einem Frostzyklus in einer Eisplatte.

Hört man die Anlage im Raum darunter?

Bei starrer Verschraubung ja. Der Verdichter läuft mit 42 Hertz, die Beschleunigung auf der Dachfläche betrug 0,80 m/s² starr, 0,31 mit 15-mm-Gummipuffern und 0,15 mit Puffern plus Lastplatten. Im dritten Aufbau war im Raum darunter nichts zu hören.

Dach oder Wand, was ist besser?

Für Schlafräume das Dach. An der Innenseite der Wand lag die Beschleunigung bei derselben Anlage bei 0,58 m/s², fast viermal so hoch wie beim Dachaufbau mit Platten, weil Mauerwerk Körperschall gut leitet. Statisch trägt ein Wandhalter die Last, verlangt aber tragfähigen Untergrund für die Dübel.

Was kostet Heizen mit einer Inverter-Klimaanlage?

Bei 7 Grad Außentemperatur lieferte die Anlage 4,2 kWh Wärme je kWh Strom, bei minus 7 Grad noch 2,3. Bei 32 Cent Strompreis sind das 7,6 beziehungsweise 13,9 Cent je kWh Wärme, gegen etwa 12 Cent Nutzwärme aus Gas im Vergleichszeitraum.

Rostet eine verzinkte Konsole?

An den werkseitigen Flächen nicht, dort lag die Zinkschicht bei 62 bis 78 Mikrometern. An zwei nachträglich gesetzten Bohrungen ohne Schicht zeigte sich nach einem Winter Rostansatz. Nachträgliche Bohrungen gehören deshalb mit Zinkspray behandelt, bevor die Anlage darauf steht.

Dachkonsole Klimaanlage: Last, Windkraft und Entkopplung

Ein Klimaaußengerät auf dem Dach steht auf einem Rahmen aus verzinktem Stahl oder Aluminium, und die Frage ist nie, ob dieser Rahmen das Gerät hält, sondern was das Dach und die Befestigung aushalten. Für eine handelsübliche Dachkonsole wurden Gewicht, Auflagefläche, Windkraft und Schwingungsübertragung gemessen und gerechnet.

Geprüft47 kg auf vier Punkte verteilt sind für ein Flachdach unkritisch. Die Windlast von 172 N entscheidet über die Befestigung.

Dachkonsole aus verzinktem Stahl mit Gummidämpfern, Außengerät einer Einzelraumanlage mit 3,5 kW Kälteleistung
Größe	Wert	Woraus	Bemerkung
Gewicht Außengerät	38 kg	Waage	Typenschildangabe 37 kg
Gewicht Konsole	9,2 kg	Waage	zwei Traversen, vier Füße
Last je Auflagepunkt	11,8 kg	47,2 kg ÷ 4	gleichmäßige Verteilung
Flächenlast mit Lastplatten	0,29 kN/m²	47,2 kg auf 4 × 0,16 m²	Platten 40 × 40 cm
Höhe der Unterkante über Dach	30 cm	Messschieber am Fuß	verstellbar 22 bis 38 cm
Angebotsfläche für Wind	0,44 m²	0,80 × 0,55 m	Gerätefront

47 Kilogramm auf vier Punkte

Das Außengerät wog auf der Waage 38 kg, die Konsole selbst 9,2 kg. Zusammen sind das 47,2 kg, verteilt auf vier Auflagepunkte, also 11,8 kg je Punkt. Ohne Lastverteilung drückt jeder Fuß mit dieser Masse auf eine Fläche von etwa 6 mal 6 Zentimetern, was einer Flächenlast von 32 kN je Quadratmeter entspricht und jede Dachbahn beschädigt.

Mit vier Lastplatten von 40 mal 40 Zentimetern sinkt der Wert auf 0,29 kN je Quadratmeter. Die für Flachdächer üblicherweise angesetzte Schneelast liegt in den meisten deutschen Lagen zwischen 0,68 und 1,25 kN je Quadratmeter, das Zusatzgewicht der Anlage bleibt also klar darunter. Entscheidend ist deshalb nicht die Masse, sondern die Verteilung, und genau dafür sind die Platten da.

172 Newton bei Sturm

Die Gerätefront hat eine Fläche von 0,80 mal 0,55 Meter, also 0,44 Quadratmeter. Bei einer Windgeschwindigkeit von 25 Metern je Sekunde, entsprechend Windstärke 10, ergibt der Staudruck 0,5 mal 1,25 mal 25 zum Quadrat gleich 390 Pascal. Auf die Angebotsfläche wirken damit 172 Newton, also die Kraft von rund 17 Kilogramm Gewicht, waagerecht.

Diese Kraft greift in etwa 55 Zentimetern Höhe über der Auflage an und erzeugt ein Kippmoment von 95 Newtonmetern. Das Gewicht von 47 Kilogramm hält bei einem Fußabstand von 45 Zentimetern mit rund 104 Newtonmetern dagegen. Die Rechnung geht also knapp auf, und genau deshalb wird eine Dachkonsole nicht nur aufgestellt, sondern mit dem Dachaufbau verbunden oder mit zusätzlichen Platten beschwert.

Beschweren oder durchdringen

Für die Verbindung mit dem Dach gibt es zwei Wege. Der erste beschwert die Konsole mit Betonplatten, ohne die Dachhaut anzufassen: bei 172 Newton Windkraft und einem Reibbeiwert von etwa 0,5 zwischen Gummi und Bitumenbahn braucht es rechnerisch mindestens 35 Kilogramm zusätzliche Auflast, in der Praxis werden vier Platten mit je 20 Kilogramm verwendet.

Der zweite Weg verschraubt die Füße mit der Unterkonstruktion und dichtet die Durchdringung mit Manschetten ein. Das hält jede Windlast, verlagert das Risiko aber auf die Dichtheit, und eine undichte Durchdringung fällt erst Monate später als Feuchteschaden auf. Bei einem Dach mit bestehender Garantie oder einer Abdichtung aus Kunststoffbahnen gehört diese Entscheidung zum Dachdecker und nicht zum Kältemonteur.

Warum die Konsole 30 Zentimeter hoch steht

Die Unterkante des Geräts stand 30 Zentimeter über der Dachfläche, verstellbar zwischen 22 und 38. Diese Höhe hat drei Gründe: Kondensat muss frei abtropfen können, Schnee darf den unteren Wärmetauscher nicht zusetzen, und die Dachfläche muss zum Reinigen und zur Prüfung der Abdichtung erreichbar bleiben.

Im Heizbetrieb fällt am Außengerät Kondensat und Abtauwasser an, gemessen an einem Wintertag mit 2 Grad und hoher Luftfeuchte 1,4 Liter in sechs Stunden. Auf einer Dachfläche ist das unproblematisch, solange es zum Ablauf fließt und dort nicht gefriert. Bei einer Aufstellung mit weniger als 20 Zentimetern Bodenfreiheit stand die Konsole nach einem Frostzyklus in einer Eisplatte.

Vier Zehntel weniger Schwingung

Der Verdichter läuft mit einer Grundfrequenz von 42 Hertz, was 2.520 Umdrehungen je Minute entspricht. Ein Beschleunigungsmesser 50 Zentimeter neben der Konsole auf der Dachfläche zeigte bei starrer Verschraubung 0,80 Meter je Quadratsekunde, mit Gummipuffern von 15 Millimetern 0,31 und mit Puffern plus Lastplatten 0,15.

Im Raum unter dem Dach war die Anlage im ersten Aufbau als leises Brummen zu hören, im dritten nicht mehr. Der Grund liegt nicht in der Dämpfung des Gummis allein, sondern in der Masse der Platten: eine schwere Auflage verschiebt die Eigenfrequenz des Aufbaus nach unten, weg von den 42 Hertz des Verdichters. Wer Körperschall vermeiden will, arbeitet also mit Masse und Elastizität zugleich.

Wandkonsole gegen Dachkonsole

Die häufigste Alternative ist der Wandhalter, der zwei Konsolen in die Außenwand dübelt. Bei 47 Kilogramm Gesamtlast und einem Schwerpunkt 35 Zentimeter vor der Wand entsteht an den oberen Dübeln eine Zugkraft von rund 550 Newton je Dübel, was jeder zugelassene Betondübel trägt, ein Dübel in Porenbeton oder Hochlochziegel dagegen nur mit besonderer Ausführung.

Der praktische Unterschied liegt beim Schall: eine Wand leitet Körperschall direkt in das Mauerwerk des Wohnraums, ein Flachdach über die Dämmschicht deutlich schlechter. Gemessen an derselben Anlage lag die Beschleunigung an der Innenseite der Wand bei 0,58 Metern je Quadratsekunde, also fast viermal so hoch wie beim Dachaufbau mit Platten. Für Schlafräume ist das der Grund, warum die Anlage aufs Dach gehört.

Heizen mit der Anlage, in Zahlen

Eine Anlage mit drehzahlgeregeltem Verdichter heizt auch, und die Leistungszahl wurde an zwei Tagen über die Stromaufnahme und die abgegebene Wärme geschätzt: bei 7 Grad Außentemperatur lieferte das Gerät 4,2 Kilowattstunden Wärme je Kilowattstunde Strom, bei minus 7 Grad noch 2,3.

Umgerechnet auf den Preis heißt das bei 32 Cent je Kilowattstunde Strom 7,6 Cent je Kilowattstunde Wärme im Herbst und 13,9 Cent im Frost. Erdgas lag im Vergleichszeitraum bei 11 Cent je Kilowattstunde Brennwert, bei einem Kesselwirkungsgrad von 92 Prozent also bei 12 Cent Nutzwärme. Die Anlage heizt damit im Übergang deutlich günstiger und im tiefen Frost etwa gleich teuer, und diese Kurve ist der eigentliche Inhalt aller Erfahrungsberichte zum Heizen mit einer Klimaanlage.

Korrosion an der Konsole

Geprüft wurde eine feuerverzinkte Stahlkonsole. Die Zinkschicht war an den Schnittkanten der Traversen mit dem Schichtdickenmessgerät auf 41 bis 58 Mikrometer bestimmt, an den Flächen auf 62 bis 78. An zwei Bohrungen, die vor Ort nachträglich gesetzt wurden, fehlte die Schicht vollständig, und dort zeigte sich nach einem Winter Rostansatz.

Dauerhaft entscheidet deshalb eine einzige Montageregel: nachträgliche Bohrungen und Schnitte werden mit Zinkspray behandelt, bevor die Anlage darauf steht. Aluminiumkonsolen umgehen das Problem, kosten etwa 40 Prozent mehr und sind mit einer Traversenhöhe von 40 statt 50 Millimetern weicher, was bei einem Fußabstand über 60 Zentimetern zu einer messbaren Durchbiegung von 3 Millimetern führte.

Was diese Rechnung nicht ersetzt

Alle Zahlen zur Windlast gelten für die angenommenen 25 Meter je Sekunde. In Küstenlagen und in Höhenlagen über 800 Metern sind die anzusetzenden Werte höher, und auf einem Dach über acht Metern Höhe wächst der Staudruck zusätzlich. Die maßgeblichen Werte stehen in der einschlägigen Lastnorm und hängen von Windzone, Geländehöhe und Gebäudehöhe ab.

Ebenso keine Aussage möglich ist zur Tragfähigkeit eines bestimmten Dachs. Ein Flachdach in Holzbauweise mit einer Spannweite von fünf Metern verhält sich anders als eine Betondecke, und ob die zusätzliche Last aufnehmbar ist, klärt eine Statikerin oder ein Statiker anhand des Aufbaus. Die 0,29 Kilonewton je Quadratmeter aus der Tabelle sind die Eingangsgröße für dieses Gespräch, nicht sein Ergebnis.

Aufbau	Beschleunigung	Grundfrequenz	Hörbar im Raum darunter
Konsole starr verschraubt	0,80 m/s²	42 Hz	deutlich
Mit Gummipuffern 15 mm	0,31 m/s²	42 Hz	leise
Mit Puffern und Lastplatten	0,15 m/s²	42 Hz	nicht wahrnehmbar
Auf Betonplatten ohne Konsole	0,44 m/s²	42 Hz	leise
Grundgeräusch ohne Anlage	0,02 m/s²	keine	keine

Dachkonsole für die Klimaanlage: Last, Windkraft, Entkopplung