Funktion einer Infrarotheizung

Eine strombetriebene Elektroheizung die auch noch energiegünstig sein soll, wie kann das funktionieren?

Als erstes müssen Sie etwas tapfer sein, wir erzählen Ihnen hier nichts von der Wärme "wie von der Sonne", von gefühlter und vielleicht auch nicht gefühlter Wärme, von Versprechungen wie "nur halb so teuer wie eine Gasheizung" oder anderen Marketinganekdoten.
Wir möchten nicht unnötig Ihre kostbare Zeit in Anspruch nehmen und hinterher kommt die leere Luftblase.
Wir möchten Ihnen Stück für Stück, mit technischem Hintergrund, kurz gefasst aufzeigen wieso eine Elektroheizung mit einem dreimal so teurem Energieträger durchaus ein modernes,  effektives und zeitgemäßes Heizsystem darstellen kann.

1. Wirkungsgrad und Effizienz

Wie viel Energie benötige ich für wie viel Wärme? Ist die Umwandlung der Basisenergie in Wärmeenergie sehr direkt und ohne große Umwege, kann man mit weniger Energie mehr Raumvolumen erwärmen. Würde Strom und Gas gleich viel kosten, wäre die Infrarotheizung im Verbrauch nur halb so teuer wie die Gasheizung. Es muss kein warmes Wasser mit einer Flamme erwärmt werden und anschließend durch Rohre in die Heizkörper transportiert werden. Die warmen Heizkörper sollen die Luft (genauer die Wasserteilchen in der Luft) erwärmen und die warme Luft anschließend mich. Das ist ein langer Weg. Daher wir die Infrarotheizung mit 18 bis 24 Watt/ m³ und die Konvektionsheizung mit 28 bis 50 Watt/ m³ berechnet. 
Allerdings sind die Effizienzunterschiede der auf dem deutschen Markt erhältlichen Produkte sehr groß. Der Wirkungsgrad einer elektrisch betriebenen Heizung ist ausschlaggebend und entscheidet über Sinn und Unsinn einer Anlage.

2. Langwellige Infrarotstrahlen

Man kann eine Infrarotheizung am ehesten mit einem Kachelofen vergleichen, es sind genau die gleichen langwelligen Wärmewellen. Die langwelligen Sonnenstrahlen werden zum Glück vor der Atmosphäre, genauer von der Ozonschicht absorbiert (sonst hätten wir ein großes Problem). Die Sonnenwärme die unsere Erde erreicht sind kurzwellige Infrarotstrahlen IR-A, diese erwärmen die Luft nicht mit und liegen immer in einem für unser Auge (bis 780 nm) sichtbarem Bereich, z.B. Infrarotstrahler (hellrot, IR-A) oder Heizstrahler (dunkelrot, IR-B). Infrarotheizungen wärmen mit langwelligen Infrarotstrahlen. Je grösser die Wärmewelle wird, umso höher wird ihr sogenannter Wasserabsorptionsanteil, es entsteht eine Konvektion, auf Deutsch: die Luft erwärmt sich zum Teil mit. Bei einer guten Infrarotheizung besteht die Ausgangsleistung aus etwa 70 - 75% Strahlungswärme und etwa 20 - 25 % Lufterwärmung. Umso höher der Lufterwärmungsanteil einer Infrarotheizung desto ineffizienter (elektrische Konvektoren sind immer teuer im Verbrauch, z.B. Radiatoren, Heizlüfter, Heizstrahler (IR-B), Nachtspeicherheizung etc.). Die Differenz zwischen der Lufttemperatur in einem Raum und der "tatsächlichen" Temperatur in der "Wärmezone" sollte etwa 2 - 3° C betragen.

3. Meine Wärmezonen sind mein gespartes Geld

• ich wünschte es gäbe ein Heizsystem, was mich genau dort warm macht wo ich es brauche
• ich wünschte es gäbe eine Heizsystem, das auf meine Kosten achtet und nicht noch die letzten Ecken voll beheizt, in denen ich mich nie aufhalte
• ich wünschte es gäbe ein Heizsystem, das mein Raumklima nicht austrocknet und mir meine Luft zum Atmen lässt
• ich wünschte es gäbe ein Heizsystem, das ich minutengenau Raum für Raum meinen Wärmebedürfnissen anpassen kann, damit ich nicht ein Cent zu viel Energie ausgeben muss

Wenn Sie alle Punkte bejahen können dann haben sie es bereits gefunden:
Die Heizkraft Infrarotheizung. ...Und Sie fangen langsam an, das wahre Prinzip der Infrarotheizung zu verstehen. Die richtige Positionierung der Infrarotheizung ist einer der wichtigsten Faktoren. Am besten man teilt seine Wohnung erst mal in seine "Wärmezonen" auf, das können Wohnzimmer Couch, Esstisch, Arbeitsplatz, Leseecke, Spielecke etc. sein. In der Nähe meiner Wärmezonen gehört auch die Infrarotheizung hin. Ein Kachelofen hat man früher auch nicht unterm Fenster abgeparkt. Eine Heizung unter dem Fenster benötigt man nur notgedrungen bei Konvektionswärme (Gas-, Ölheizung, Nachtspeicher etc.) da die Wasserteilchen in der Luft mit Wärme gespeichert werden, Luft verliert aber unter 16°C die Eigenschaft Wasser aufzunehmen zu können, muss also an der kalten Fensterscheibe "abregnen". Dieses Problem sowie auch Feuchtigkeit auf Wänden kann durch die Infrarotwärme erst gar nicht entstehen da alle Materialien und die Luft annähernd die gleiche Temperatur haben. Die optimale Lufttemperatur liegt zwischen 19°C und 20°C während ich in den Wärmebereichen mollige 22°C bis 23°C habe (tatsächliche Temperatur). Das spart zusätzlich eine Menge Energie und mein Wärmeeindruck ist viel höher, da Infrarotwärme tiefer in meinem Körper eindringen kann als Konvektionswärme.

4. Das richtige Steuern, minutengenau, Raum für Raum

Warum sollte ich z.B. mein Wohnzimmer den ganzen Tag heizen wenn die Familie erst ab 15 Uhr zu Hause ist? Warum sollte ich mein Schlafzimmer vollheizen wenn es auch reichen kann abends die Heizung mal für eine Stunde einzuschalten? Klar, eine Heizung schaltet man im Winter nicht ab, sie wird geregelt. Man unterscheidet zwischen Tag- und Nacht- bzw. Wohlfühl- und Absenktemperaturen. Darin unterscheidet sich kein Heizsystem (Nachtspeicherheizung mal ausgenommen), eine sinnvolle Absenktemperatur kann zwischen 16°C und 18°C liegen, je nach Isolationswerte. Ein Infrarot Heizsystem wird über moderne Funkthermostate (keine Stromleitung notwendig) programmiert und jeder Raum wird den individuellen Bedürfnissen entsprechend minutengenau eingestellt.  So kann man sich beruhigt entspannen und nicht durch "vergessen" zum eigenen Energiekiller werden. Eine Umstellung auf "Handbetrieb" ist ebenfalls ohne Umstände sofort möglich.

5. Zusammenfassung

• eine elektrisch betriebene Heizung kann nur mit neuester Infrarottechnik und höherer Effizienz Sinn machen
• die Auswahl der richtigen Infrarotheizung (nach unseren Messungen gibt es Unterschiede in der Heizleistung zwischen 20% bis 80%). Wie bei allen anderen Produkten auf dem Markt auch: Wer zu billig kauft, der kauft im Endeffekt oft zu teuer.
• die richtige Positionierung der Infrarotheizung entscheidet über Energieausgaben
• die richtige Steuerung der Heizungsanlage erspart viel Energie, der unbestrittene Vorteil der Infrarotheizung
• man kann viel im Internet lesen (Papier ist geduldig und das Internet noch mehr) aber schlauer wird man oftmals nicht. Die richtige Beratung über einen Fachbetrieb, der sich mit dem Thema Infrarotheizung auch richtig beschäftigt, kann zum richtigen Gelingen enorm viel beitragen.

Wie kann ich jetzt seriöse von unseriösen Meinungen und Darstellungen über Infrarotheizungen im Internet unterscheiden?

Eigentlich ganz einfach.
Am Anfang jedes Vergleiches steht die Effizienz der jeweiligen Heiztechnik. Kommt eine IR-Heizung durch die direkte Umwandlung von Energie in Wärme mit 20-24 Watt pro Kubikmeter aus, so benötigt eine Konvektionsheizung durch die Umwandlung von heißer Flamme in heißem Wasser, transportiert durch eine Rohrleitung in Rippenheizkörper unter dem Fenster, welche dann die Luft erwärmt, welche mich dann letztendlich erwärmt, 40-60 Watt pro Kubikmeter (der Wärmeverlustwert um einen Raum bei einer Außentemperatur von -12°C auf einer Innentemperatur von +21°C zu beheizen). Genau genommen, sollte der Strompreis dreimal so teuer sein wie der Gaspreis, betrüge die Differenz genau 3/2 zwischen elektrischen Infrarotheizungen und einer nagelneuen Niedrigenergie Gastherme. Doppelt so hohe Effizienz bei drei mal teureren Energiepreis. Der Rest ist Rechensache :-) (bzw. durch die richtige Steuerung und Platzierung der Infrarotheizung wieder komprimierbar). Teilweise würde man Jahrzehnte benötigen bis sich eine wassergeführte Gasheizung rentiert und wer kann schon so weit die Energiepreise prophezeihen?
Das dämlichste was einer Infrarotheizung anhaftet ist, dass sie in den grossen Topf aller Elektroheizungen geworfen wird, welche zurecht als ineffektiv verschrien sind.
Die große Ungereimtheit ist, dass elektrisch betriebene Autos, welche nachweislich keine höhere Effizienz gegenüber herkömmlich Fossilbetriebenen haben, staatlich gefördert werden und andere elektrisch betriebene Gebrauchsgegenstände mit höherer Effizienz als Fossilbetriebene weiterhin eine starke Lobby gegen sich haben. Obwohl gerade diese mit vermehrter Energie aus Wind und Sonne in Zukunft die CO² günstigste Heizenergie darstellen wird. Sehr merkwürdig.

Es gibt keine dummen Fragen, nur dumme Antworten.
Sollten Sie sich für das Thema interessieren und noch die ein oder andere Frage haben, stehen wir Ihnen gerne per Telefon, per Kontaktformular oder bei einem persönlichen Besuch in unserem Ausstellungsraum zur Verfügung. 

Claus fun Zütphen
IHK geprüfter Energieanlagen Elektroniker
Dozent für Elektrotechnik an der Management Akademie Essen
Dozent für Elektrotechnik beim Bildungszentrum Niederrhein
Dienstvertrag Polizei NRW Dozent für Fort- und Weiterbildung
Deutscher Industriepreisträger 2014 und 2015 in der Kategorie Energie und Umwelt