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Definition: Sammelbegriff für Heizsysteme, die vorwiegend Wärmestrahlung (Infrarotlicht) abgeben
Hätten Sie vielleicht eine schöne Fotografie von einer gasbefeuerten Infrarotheizung, die Sie für das RP-Energie-Lexikon zur Verfügung stellen könnten?
Infrarotheizungen (oder Strahlungsheizungen) sind Heizsysteme, die vorwiegend Wärmestrahlung (Infrarotlicht) abgeben, anstatt z. B. Luft zu erwärmen und durch Konvektion im Raum zu verteilen. Der Begriff klärt also nur die Art der Wärmeabgabe, aber nicht die der Wärmeerzeugung. Streng genommen ist Wärmestrahlung keine Wärme, weswegen der Begriff Strahlungswärme etwas ungenau ist. Jedoch entsteht Wärme dort, wo Infrarotstrahlung auf Gegenstände trifft und von diesen absorbiert wird. An den erwärmten Gegenständen wird schließlich dann auch die Raumluft erwärmt.
Besonders groß wird der Anteil der in Form von Wärmestrahlung abgegebenen Heizleistung, wenn ein Heizelement mit hoher Temperatur verwendet wird und gleichzeitig die Luftkonvektion behindert wird, z. B. durch ein entsprechendes Gehäuse. Dies ist besonders leicht möglich mit Elektro-Heizstrahlern (Quarzstrahlern), die eine Heizwendel in einem Quarzglasstab enthalten. In der Tat sind viele Infrarotheizungen von der Wärmequelle her Elektroheizungen, und zwar Elektro-Direktheizungen. Der Artikel über Elektroheizung diskutiert die damit resultierenden Nachteile, insbesondere die geringe Systemeffizienz und die daraus resultierenden ökonomischen und ökologischen Nachteile. Teilweise wird mit dem Begriff Wärmewellenheizung versucht, diese Umstände zu verschleiern. Häufig wird der Begriff sogar irreführend für solche Heizkörper verwendet, bei denen die Wärmestrahlung schwächer wirkt als die Luftkonvektion.
Man beachte, dass fast alle Heizsysteme zu einem gewissen Grad auch Wärmestrahlung abgeben, ohne deswegen unbedingt als Infrarotheizung bezeichnet zu werden. Dies trifft z. B. für Kachelöfen und besonders für Kaminfeuer zu. Auch eine Deckenheizung gibt vorwiegend Strahlungswärme ab, da eine Luftkonvektion in diesem Fall kaum auftritt.
Eine Infrarotheizung ist auch mit Gasbrennern (meist auf der Basis von Erdgas oder Flüssiggas) möglich. Industriehallen können beheizt werden mit Geräten, bei denen ein nach unten strahlender Körper mit einem Gasbrenner stark erhitzt wird. So wird ein gewisser Teil der Heizleistung in nach unten gerichtete Infrarotstrahlung umgewandelt. Erhebliche Verluste entstehen sowohl durch in anderen Richtungen entweichende Infrarotstrahlung als auch über das Abgas. Allerdings wäre eine Warmluftheizung unter Umständen noch ineffizienter, wenn z. B. die Halle nicht gut abgeschlossen werden kann, so dass Warmluft sofort entweichen könnte.
Nach dem gleichen Prinzip arbeiten mit Flüssiggas betriebene Heizpilze, die häufig z. B. bei Gartensitzplätzen genutzt werden. Die Infrarotstrahlung kann unter oder nahe einem Heizpilz sitzende Personen treffen, wird dann auf der Kleidung und der Haut absorbiert, wobei Wärme entsteht. Auf diese Weise lässt sich ein Heizeffekt sogar im Freien erzielen, wo die Erzeugung von Warmluft (die unmittelbar nach oben abziehen würde) sinnlos wäre. Trotzdem ist die Verwendung von Heizpilzen im Freien als große Energieverschwendung anzusehen, da hier für das gemütliche Sitzen von wenigen Personen eine zusätzliche Heizleistung aufgewendet wird, die sonst für ein ganzes Einfamilienhaus ausreichen könnte. In wesentlicher Teil der erzeugten Wärme entweicht übrigens ungenutzt über das heiße Abgas und über die Luft, die an den heißen Teilen vorbeistreicht und dann nach oben steigt.
Der Anteil der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, die in Form von Wärmestrahlung geschieht, wird als Strahlungswirkungsgrad bezeichnet. Je höher dieser Strahlungswirkungsgrad ist, desto berechtigter ist die Bezeichnung “Infrarotheizung”. Über die Energieeffizienz ist damit jedoch nicht unmittelbar etwas ausgesagt, da es stark von der Situation abhängt, in wieweit die Wärmeabgabe über Konvektion ebenfalls nützlich ist.
Unter bestimmten Umständen können Infrarotheizungen energieeffizienter als andere Heizsysteme eingesetzt werden, selbst wenn die (z. B. elektrische) Wärmeerzeugung ineffizient ist:
Dagegen entsteht durch die generelle Verwendung einer Infrarotheizung z. B. für die Grundbeheizung eines Wohnhauses höchstens ein geringfügiger energetischer Vorteil dadurch, dass die Raumtemperatur ein wenig tiefer gehalten werden kann. Dies verkehrt sich rasch in einen großen Nachteil, falls die Wärmeerzeugung ineffizient ist, was insbesondere für Elektroheizungen zutrifft.
Ein durch eine Heizung erhöhtes Niveau an Wärmestrahlung in einem Raum wird im Winter häufig als angenehm empfunden – angenehmerer als stärker erwärmte Luft. Es wird so auch bei einer etwas tieferen Raumtemperatur eine gute Behaglichkeit erreicht.
Allerdings kann zu starke Wärmestrahlung den Komfort auch beeinträchtigen. Unangenehm ist es, von einer Seite stark angestrahlt zu werden, während die andere Körperseite kalt bleibt. (Dieser Effekt tritt z. B. an Lagerfeuern auf.) Außerdem kann eine unangenehme Reizung der Augen auftreten. Dies kommt oft bei manchen Holzöfen, (z. B. Schwedenöfen) vor, die recht hohe Oberflächentemperaturen erreichen. Ein weiterer Effekt hoher Oberflächentemperaturen ist, dass Staub verschwelt wird, was zur Geruchsbildung führt.
Wenn ein Infrarotstrahler auf ein Fenster gerichtet ist, führt dies zu vermehrten Wärmeverlusten. Zwar ist das Fenster für den Großteil der Wärmestrahlung undurchlässig. Jedoch wird die Wärmestrahlung vom Glas zu einem großen Teil nicht reflektiert, sondern absorbiert, so dass das Glas erwärmt wird. Dies führt dann zu erhöhten Wärmeverlusten nach außen.
Siehe auch: Heizstrahler, Wärmestrahlung, Wärmewellenheizung, Elektroheizung