Ob als Zusatzheizung oder vollwertige Wärmequelle in einem Niedrigenergiehaus: Infrarotheizungen werden immer beliebter. Erfahren Sie hier, wie diese Strahlungsheizungen funktionieren, wie sie im Vergleich mit Konvektionsheizungen abschneiden und wie es mit dem Stromverbrauch aussieht.

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Eine Infrarotheizung als Designermöbel: Viele elektrische Wärmespender fügen sich optimal in ein modernes Wohnambiente ein. (Foto: epr/ETHERMA)

Was bedeutet Infrarotheizung?

Bei der Infrarotheizung handelt es sich um eine Strahlungsheizung, die ihren überwiegenden Teil der Wärme durch Strahlung abgibt. Also durch Wärmestrahlen. Das ist der große Unterschied zur Konvektionsheizung, bei der die Wärmeabgabe zum Großteil durch Konvektion erfolgt.

Auch wenn die Begriffe häufig unterschiedlich gebraucht werden: Aus physikalischer Sicht besteht kein Unterschied zwischen Wärmewellenheizung, Strahlungsheizung und Infrarotheizung. Die Wärme wird durch Infrarotstrahlen transportiert. Oder auch Wärmewellen. Deshalb darf man Infrarotheizungen mit gutem Recht als Wärmelwellenheizungen bezeichnen. Doch Vorsicht: Im Handel werden mitunter auch Wärmewellenheizungen angeboten, die hauptsächlich mit Konvektion arbeiten.

Hinweis: Wenn von Infrarotheizungen gesprochen wird, sind damit meist elektrische Heizungen gemeint. Sie gibt es als Hell- oder Dunkelstrahler bzw. als Nieder- und Hochtemperaturstrahler – je nachdem ob die glühenden Heizwendel zu sehen sind oder nicht. Oder im zweiten Fall – wie hoch die Oberflächentemperatur.

In Wohnräumen kommen bevorzugt Dunkelstrahler und Niedertemperaturstrahler zum Einsatz – wie zum Beispiel Natursteinheizungen, Glasheizungen oder andere Infrarotheizungen. Auf der Terrasse sind es eher Hellstrahler und Hochtemperaturstrahler wie zum Beispiel Heizpilze oder Heizstrahler. Bei ihnen ist es wichtig, wegen der Brandgefahr genügend Abstand zu halten.

Mit Strahlungswärme arbeiten nicht nur Elektroheizungen, sondern auch mit Warmwasser oder heißer Luft betriebene Heizsysteme – man denke an den guten alten Kachelofen. Bereits die Römer kannten diese Art zu heizen – sie erwärmten ihre Räume mit der sogenannten Hypokaustenheizung. Auch moderne Fußboden-, Decken- und Wandheizungen arbeiten mit Strahlungswärme. Erfahren Sie mehr über Wandheizungen.

Infrarotstrahlung versus Konvektion

Im vorigen Kapitel haben wir die beiden Begriffe „Infrarotstrahlung“ und „Konvektion“ erwähnt. Hier einige Anmerkungen dazu, damit Sie wissen, um was es genau geht und wo die Unterschiede sind:

Bei Konvektionsheizungen wird die Luft vom Konvektor erwärmt und steigt nach oben. Durch diese Auftriebsbewegung, sinkt kühlere Raumluft nach unten und strömt zum Heizkörper. Dadurch entsteht eine Luftzirkulation im Raum. Mit Hilfe von Konvektionswärme werden Wohnungen am häufigsten erwärmt. Konvektionsheizungen sind häufig unter Fenstern zu finden.

Bei einer Wärmewellenheizung wird die Wärme hingegen von Infrarotstrahlung übertragen, daher auch der synonyme Begriff Strahlungsheizung oder Infrarotheizung. Infrarotstrahlen erwärmen nicht die Luft, sondern die Gegenstände, auf die sie treffen. Ähnlich wie Sonnenstrahlen, die erst hier auf der Erde ihre Wirkung entfalten.

Grafik: Vorteile der Strahlungsheizung: Bei der Strahlungsheizung (unten) wird die Wärme in den Aufenthaltsbereich gebracht, also dahin, wo sie benötigt wird. Es bilden sich keine Wärmepolster durch aufsteigende Warmluft. Die Wärmeverluste sind deshalb deutlich geringer als bei Heizsystemen, die die Raumluft als Wärmeträger nutzen (oben). (Grafik: ASUE)

Die Sonne strahlt allerdings überwiegend im kurzwelligen Bereich, was so unangenehme Folgen wie Sonnenbrand und andere Hautschäden mit sich bringt. Strahlungsheizungen arbeiten hingegen im langwelligen Bereich. Diese Strahlen sind für uns ungefährlich. Sie sorgen im Gegenteil dafür, dass wir uns behaglich fühlen. Und das selbst, wenn die Luft kalt ist. Dazu gleich mehr.

Eine Abgrenzung dieser beiden Heizungsarten ist nicht immer eindeutig möglich:

Konvektionsheizungen wärmen sich ganz zwangsläufig ebenfalls auf und geben daher immer auch etwas Strahlungswärme ab. Durch den Einbau von Heizplatten kann diese vergrößert werden. Ein konventioneller Heizkörper gibt rund 70 Prozent der Heizenergie als Konvektionswärme ab.

Bei Wärmewellenheizungen ist es genau anders herum. Sie produzieren zum größeren Teil Wärme aus Infrarotstrahlen, aber meist auch zu einem gewissen Teil Konvektionswärme.

So funktioniert das mit den Wärmestrahlen

Wärmewellen besitzen ein gewisses Maß an Energie, das sie an alle Oberflächen abgeben, die diese absorbieren können. Das sind zum Beispiel Boden, Wand und Decke oder auch Möbel. Auch wir Menschen nehmen diese elektromagnetischen Wellen auf. Die Wellen selbst sind keine Energie, sonst könnten Sonnenstrahlen nicht unsere Erde erwärmen.

Alle durch die Wärmestrahlen erwärmten Gegenstände geben selbst wieder Wärme an ihre Umgebung ab. An vorbeistreichende Luft zum Beispiel. Die Luft wird also ebenfalls durch Konvektion erwärmt. Aber nicht so stark wie bei einer reinen Konvektionsheizung.

Manche Oberflächen können mehr Wärmewellen absorbieren, andere weniger. Ein Spiegel wird sehr viele Wellen reflektieren und sich daher kälter anfühlen als eine matte Oberfläche. Die Energie geht bei reflektierenden Oberflächen jedoch nicht verloren, sie sucht sich nur eine andere Stelle, wo sie absorbiert wird.

Wie sieht es mit der Behaglichkeit aus?

Damit sich ein Wärmegefühl bei uns einstellt, muss die Wärmequelle eine höhere Oberflächentemperatur als unser Körper besitzen. So will es der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Dieser besagt, dass Wärme nur von einem wärmeren auf einen kälteren Körper übergehen kann.

Unser Körper hat an der Oberfläche eine Temperatur von rund 30 Grad Celsius. Diese Temperatur muss von einer Wärmewellenheizung nur unwesentlich übertroffen werden, damit wir etwas davon haben. Das alles hängt von verschiedenen Faktoren wie Raumgröße, Abstand und Wärmebedarf ab.

Bei wasserbetriebenen Strahlungsheizungen reicht häufig eine Vorlauftemperatur von 35 Grad Celsius aus. Bei Konvektionsheizungen liegt diese Temperatur wesentlich höher. Das spart Energie, zumal noch ein weiterer wichtiger Punkt dazukommt: die Behaglichkeit.

Bei Nutzung von Strahlungswärme empfinden wir einen Raum bereits bei etwa drei Grad weniger als behaglich im Vergleich zur Konvektionsheizung. Was auch damit zusammenhängt, dass die Raumluft durch Infrarotstrahlung nicht so stark austrocknet. Hier erfahren Sie mehr zum Thema Behaglichkeit.

Im Großen und Ganzen empfinden Mensch und Tier die Wärme einer Wärmewellenheizung als besonders angenehm. Mit Abstrichen. Wenn zum Beispiel die Strahlung nur von einer Seite kommt (Stichwort Lagerfeuereffekt), fühlt sich das nicht so gut an. Es ist daher zu empfehlen, für mehrere Wärmequellen zu sorgen oder – wie im Falle einer Decken- oder Fußbodenheizung – den Raum großflächig zu beheizen. Bei der Verwendung von Wandheizungen ist entsprechend viel Platz notwendig.

Thermische Behaglichkeit

Thermische Behaglichkeit durch Konvektion und Strahlung nach Dr. Ledwina (Grafik: bauredakteur.de)

Die Grafik zeigt recht deutlich, dass es mit Strahlungswärme sehr viel einfacher ist, in einen behaglichen Bereich zu kommen. Strahlen Wände, Möbel oder Fußboden zum Beispiel mit 20 Grad Celsius, reicht eine Raumlufttemperatur von etwa 20 Grad Celsius aus, damit wir uns wohlfühlen. Sind die Wände kühle 15 Grad Celsius warm, braucht es schon eine Raumtemperatur von etwa 25 Grad Celsius, um ein ähnliches Wohlgefühl zu erzielen.

Stromverbrauch bei elektrischen Infrarotheizungen

Viele Wärmewellenheizungen werden mit Strom betrieben. Es handelt sich dabei um Direktheizungen, da sie sofort Wärme spenden und das an dem Ort, wo sie installiert ist. Im Gegensatz zur Zentralheizung, wo das warme Wasser für die Heizung zum Beispiel im Keller produziert wird.

Beachten Sie: Nicht bei jeder elektrischen Direktheizung handelt es sich um eine Strahlungsheizung. Heizlüfter zum Beispiel pusten die Wärme in den Raum und erwärmen die Luft.

Genug von diesem kleinen Exkurs, hier soll es um den Stromverbrauch einer solchen elektrischen Strahlungsheizung geht. Wie an anderer Stelle bereits geschrieben, liegt er niedriger im Vergleich zu einem elektrischen Konvektor. Aber die Stromkosten übersteigen dennoch in der Regel die Kosten eine Gas- oder Ölheizung.

Bei den reinen Anschaffungskosten sieht es gar nicht mal so schlecht aus. Für Infrarotheizungen müssen Sie im Prinzip nur die Kosten für die Heizkörper bezahlen. Die Montage ist einfach, der Anschluss erfolgt über einen normalen Schuko-Stecker. Außerdem entfallen die Kosten für die Wartung – den Schornsteinfeger oder Heizungsinstallateur brauchen Sie nicht.

Wenn die Betriebskosten nicht wären:

Bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus liegt der Heizbedarf bei rund 160 kWh pro Quadratmeter. Das ist für alle Energiearten gleich.

Nicht gleich ist hingegen der Preis für eine Kilowattstunde Energie. Der verteilt sich im Dezember 2018 in etwa so (abhängig von Region und Anbieter):

  • Erdgas: 6,0 Cent pro kWh
  • Heizöl: 10,1 Cent pro kWh
  • Pellets: 5,1 Cent pro kWh
  • Heizstrom: 19,7 Cent pro kWh

Für ein 100 Quadratmeter großes Haus belaufen sich die Betriebskosten im Jahr etwa auf:

  • Erdgas: 160 * 100 * 6 = 96.000 Cent = 960 Euro
  • Heizöl: 160 * 100 * 10,1 = 161.600 Cent = 1616 Euro
  • Pellets:  160 * 100 * 5,1 = 81.600 Cent = 816 Euro
  • Heizstrom: 160 * 100 * 19,7 = 315.200 Cent = 3.152 Euro

Selbst wenn Sie für Wartung und Schornsteinfeger jährlich 250 Euro bezahlen müssen, sind Stromheizungen immer die schlechtere Wahl. Manchmal macht eine Wärmewellenheizung dennoch Sinn, zum Beispiel:

  • Als Zusatzheizung: Ganzjährig im Badezimmer oder in kühlen Abendstunden im Frühjahr und Herbst in den übrigen Wohnräumen.
  • In Altbauten, wenn die Umrüstung von Nachtspeicheröfen auf Warmwasserheizung zu aufwändig und teuer ist.
  • Wenn Sie eine Solaranlage besitzen: Um den Eigenverbrauch an Solarstrom zu erhöhen und somit die Rendite der PV-Anlage.

Kosten pro Stunde

Bei der Verwendung einer Wärmewellenheizung als Zusatzheizung ist es wahrscheinlich interessanter, was der Betrieb pro Stunde oder Tag kostet. Das lässt sich ganz einfach errechnen:

Nehmen wir an, die Heizung hat eine Leistung von 1.000 Watt, dann entspricht das einem Kilowatt pro Stunde. Bei einem Strompreis von 19,7 Cent pro Kilowattstunde sind das genau diese 19,7 Cent, die eine Stunde Betrieb kostet.

Allerdings: Das ist der Preis für Heizstrom. Wenn Sie den nutzen wollen, benötigen Sie einen separaten Stromzähler. Den man für solch eine einzelne Zusatzheizung meist nicht hat. Sie müssen daher den regulären Strompreis ansetzen. Und der liegt mittlerweile bei fast 30 Cent pro Kilowattstunde.

Fazit: Sie sollten eine Infrarotheizung nur dort verwenden, wo Sie punktuell oder zeitlich begrenzt zusätzliche Wärme benötigen. Alles andere ist einfach zu teuer und schadet zudem der Umwelt. Nicht bei Ihnen direkt zuhause, sondern bei der Produktion des Stroms.

Vor- und Nachteile

Zum Abschluss möchten wir noch einmal kurz zusammenfassen, was es über (elektrische) Infrarotheizungen zu sagen gibt. Hier die Vor- und Nachteile von Strahlungsheizungen:

Vorteile Nachteile
  • Angenehme Wärme
  • Gut für Allergiker
  • Günstig in der Anschaffung
  • Nahezu wartungsfreier Betrieb
  • Kein Schornsteinfeger notwendig
  • Funktionieren mit einfachem Stromanschluss
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Extrem hohe Betriebskosten
  • Umweltbelastung bei Stromerzeugung
  • Benötigen viel Platz

 

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