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24-06-2022 | Wärme | Im Fokus | Article

Infrarotheizungen unter bestimmten Bedingungen sehr effizient

Author: Frank Urbansky

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Infrarotheizungen gelten als ineffizient. Doch in den richtigen Gebäuden können sie wahre Effizienzwunder sein und punkten gegenüber anderen Wärmespendern mit einem günstigen Investitionsvolumen.

Mit Strom zu heizen, ist auf viele Arten möglich. "Der Schritt, mit selbstproduziertem Strom nun auch zu heizen, liegt auf der Hand und wird auch technologisch durch den Einsatz von Wärmepumpen von der Industrie unterstützt. Partiell werden auch Elektroheizungen, Infrarotheizungen, Nachtspeicherheizungen oder Hybridsysteme in Wohngebäuden verbaut", benennen diese die Springer-Vieweg-Autoren Achaz und Julius von Arnim in ihrem Buchkapitel E-Mobility 4.0 – erfolgreiches Zusammenspiel von Prosumern mit Energieeffizienzhäusern und Stadtwerken auf Seite 799.

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Während die Wärmepumpe als effizient gilt, da sie Umgebungswärme nutzt und ein Mehrfaches an Wärme aus dem eingesetzten Strom erzeugt, gelten Stromdirektheizungen, so auch die Infrarotheizung, als ineffizient.

Tatsächlich müssen für einen effizienten Einsatz mehrere Voraussetzungen erfüllt sein. Der Energiebedarf je Quadratmeter beheizter Fläche darf nicht sehr groß sein. Als Minimum kann der KfW-55-Standard gelten, der mit 60 bis 70 kWh an Wärmeenergie je Jahr und Quadratmeter auskommen muss. Und die beheizte Fläche sollte nicht sehr groß sein. Dann eigenen sich Infrarotheizungen etwa für den Einsatz in kleinen Bädern – auch ohne ausreichende Dämmung. Eine weitere effiziente Anwendung wäre in nur temporär beheizten Gebäuden, etwa Ferienwohnungen oder Vereinsheimen. Hier ist meist ein klassisches Heizsystem, etwa Brennwerttechnik, zu aufwendig.

Heizung durch Wärmestrahlen statt warmer Luft

Der Heizeffekt erfolgt nicht wie bei Brennwertgeräten durch Konvektionsheizkörper oder eine Fußbodenheizung (obwohl diese auch Infraroteffekte zeitigt), sondern durch Infrarotstrahler, die an der Wand und an der Decke platziert werden. Neben der direktelektrischen Variante gibt es zudem Systeme, die mit Heizungswasser arbeiten. Doch diese sind aufwendiger in der Installation und somit auch in der Investition.

Die Infrarotstrahlen mit einem Wellenlängenband von 3 bis 50 μm treffen auf Oberflächen und erwärmen diese. Der Effekt tritt sofort ein und sorgt etwa bei Menschen dafür, dass sie eine wärmere Temperatur fühlen als tatsächlich im Raum vorhanden ist. Im Gegensatz zu konventionellen Heizsystemen wird also nicht die Raumluft erwärmt, die dann aufsteigt und sich verteilt. Deren Anteil soll stattdessen so niedrig wie möglich gehalten werden.

Weitere Vorteile sind niedrige Investitionskosten, lange Lebensdauer, keine Brandgefahr und keine Wartungskosten. Nachteile hingegen sind die Betriebskosten, da Strom derzeit die teuerste Art zu heizen ist. Zwar relativiert sich das etwas durch die stark gestiegenen Preise für Heizöl und Erdgas. Dennoch ist bei Strompreisen jenseits von 30 Cent je kWh (Wärmestromtarife von gut 20 Cent kommen bei bestimmten Mengen auch infrage) nur ein Betrieb in gut gedämmten Häusern zu empfehlen.

Doch wie sieht die tatsächliche Energieeffizienz aus, also das Verhältnis von beheizter Wohnfläche zu eingesetzter Energiemenge? Bei einem gut gedämmten Haus werden je Quadratmeter bis zu maximal 10 Watt Heizleistung benötigt. Bei beispielhaften 100 Quadratmetern Wohnfläche wären das also 10 kW. Die Investition in die Heizstrahler inklusive Installation würde zwischen 5.000 und 10.000 Euro liegen. Das ist am unteren Ende deutlich günstiger als etwa ein Brennwertgerät (derzeitiger Kauf und Installationspreis bei Gas-Thermen etwa 8.000 Euro) oder als eine Wärmepumpe (etwa 20.000 Euro).

Stromkosten bleiben ein Manko

Rechnet man mit durchschnittlich 8 Stunden Heizleistung am Tag an 180 Tagen im Jahr, kommt man auf 1.440 Stunden. Bei 10 kW (wenn alle Infrarotstrahler heizen würden), wären das 14.400 kWh Strom, die bei 20 Cent Heizstromtarif etwa 2.880 Euro Heizkosten verursachen würden. Realistischer wäre die Hälfte, weil die Infrarotstrahler nur in den Räumen angestellt werden, in denen sie auch gerade gebraucht werden. Zum Vergleich: Gas kostet derzeit etwa 13 Cent je kWh, die Kosten lägen bei 1.872 Euro. Die müssten aber definitiv bezahlt werden, weil alle Heizkörper an einem System hängen (oder man regelt einzelne Heizkörper individuell ab).

Auch wenn man die Infrarotheizung betrachtet, so muss sie doch intelligent gesteuert werden, da sonst ihr größtes Manko die hohen Stromkosten sind. "Ein Beispiel für Stromverschwendung sind die aktuell stark beworbenen Infrarotheizungen, die ganze Wohnungen direkt mit Strom beheizen. Infrarotheizungen sind höchstens ergänzend zu einem bestehenden Heizsystem für bestimmte, meist wenig genutzte Räume oder in Passivhäusern sinnvoll, in denen man nur wenige Tage im Jahr eine kleine Zusatzheizung benötigt. Ansonsten verheizt man Strom direkt, und das ist ineffizient, wenn wir an den Effizienzfaktor der Wärmepumpe denken, der 2/3 Umgebungswärme und nur 1/3 Strom nutzt, um die Wärme ins Haus zu pumpen", bringt dies Springer-Autor Heimo Bürbaumer in seinem Buchkapitel Strom – Wie werde ich Teil der Energiewende? auf Seite 71 auf den Punkt.

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