RP-Energie-Blog > 2016-02-29

Infrarotheizungen: bessere Energieeffizienz durch Wärmestrahlung statt Konvektion?

Immer wieder wird behauptet, dass eine Infrarotheizung, die einen Raum mittels Wärmestrahlung beheizt anstatt durch die Konvektion (Umwälzung) erwärmte Luft, erheblich energiesparender sei. Obwohl solche Dinge im RP-Energie-Lexikon (insbesondere im Lexikonartikel über Infrarotheizung) bereits behandelt wurden, soll die Sachlage hier nochmals zusammenfassend erklärt werden.

Reduzierter Heizwärmeverbrauch?

Zunächst einmal ist es zutreffend, dass sich ein Mensch in einem Raum trotz relativ niedriger Lufttemperatur angenehm warm fühlen kann, solange er von genügend intensiver Wärmestrahlung getroffen wird, die beispielsweise von einer Infrarotheizung (oder von einem Feuer) ausgehen kann.

Daraus folgt allerdings keineswegs zwangsläufig, dass auf diese Weise das Wohlbefinden im Winter mit weniger Heizwärme erzielt werden kann. Wir betrachten dies zunächst im Zusammenhang mit der Grundbeheizung von Räumen:

• Der Großteil der Wärmeverluste, die durch eine Heizungsanlage ersetzt werden müssen, entsteht in Form von Transmissionswärmeverlusten, also durch Wärmeleitung durch die Außenwände. Entscheidend für die Höhe dieser Verluste ist nicht etwa die Lufttemperatur, sondern die Oberflächentemperatur der Außenwände auf der Innenseite: Je höher diese Temperatur, desto mehr Wärme fließt nach außen ab. Nun könnte man im Prinzip eine Infrarotheizung so einrichten, dass Personen im Raum angestrahlt werden, nicht aber die Außenwände, sodass die Wände höchstens die Lufttemperatur annehmen, die dann relativ niedrig eingestellt werden kann. (Hierfür könnte man beispielsweise Heizstrahler verwenden, die im Raum aufgestellt sind und nur in Richtung von Innenwänden strahlen.) In der Praxis werden aber meist entweder die Außenwände von der Infrarotheizung angestrahlt, oder es wird sogar die Wandfläche direkt beheizt (etwa mit darauf angebrachten Heizplatten). Dies bedeutet, dass die Wände zumindest teilweise eine erhöhte Temperatur aufweisen und damit insgesamt womöglich sogar mehr Wärme nach außen abfließt, als es mit einer reinen Beheizung der Raumluft der Fall wäre.
• Zusätzlich gibt es die Lüftungsverluste, und deren Stärke hängt in der Tat von der Temperatur der Raumluft ab.

Insgesamt erhält man also meistens eine gewisse Reduktion der Lüftungsverluste, die allerdings relativ wenig ins Gewicht fallen, und geringfügig erhöhte oder auch geringfügig reduzierte Transmissionsverluste. Im Prinzip sind aber wie gesagt Ausführungen möglich, die eine leichte Reduktion des Heizwärmeverbrauchs (vielleicht um ein paar Prozentpunkte) bringen.

Nun aber Vorsicht: Am Ende zählt nicht der Heizwärmeverbrauch, sondern der Primärenergieverbrauch – also bitte weiterlesen!

Effizienz der Bereitstellung von Heizwärme

Das größere Problem ist nun, das Infrarotheizungen in Wohnräumen meistens Elektroheizungen sind. In diesem Fall ist die Erzeugung der Heizwärme äußerst ineffizient, wie im Artikel über Elektroheizung erklärt wird. Man könnte beispielsweise mithilfe einer Elektrowärmepumpe aus der gleichen Menge an elektrischer Energie ein Vielfaches an Heizwärme für den Betrieb einer Zentralheizung erzeugen. Dieser enorme Effizienzverlust der Elektroheizung hat zur Folge, dass man damit selbst dann massiv mehr Primärenergie braucht, wenn man unter günstigen Umständen ein paar Prozent weniger Heizwärme benötigt.

Immerhin kann sich eine gewisse Energieeinsparung im Vergleich zu einer Elektrospeicherheizung ergeben, vor allem wenn diese erhebliche Verteilungsverluste in den Rohrleitungen aufweist. Andererseits ist dann der Anteil des verbilligten Nachtstroms viel geringer, sodass die Heizkosten doch wieder viel höher ausfallen.

Fazit: Die Betriebskosten einer Elektro-Infrarotheizung zur Grundbeheizung liegen typischerweise viel höher als bei einer normalen Zentralheizung, und sogar höher als die einer alten Elektrospeicherheizung. Hinzu kommen ähnlich große ökologische Nachteile, insbesondere betreffend die klimaschädlichen Emissionen.

Und doch kann man sparen!

Trotz all dem Gesagten gibt es eine Möglichkeit, mithilfe von Infrarotheizung deutlich Heizenergie und Kosten einzusparen. Man kann nämlich eine anders geartete Grundbeheizung (etwa eine konventionelle Zentralheizungsanlage) verwenden, aber mit relativ niedriger Raumtemperatur, und zusätzlich räumlich und zeitlich gezielt Heizstrahler einsetzen – etwa in einem Badezimmer für zehn Minuten morgens und abends oder am Sitzplatz im Wohnzimmer.

In diesem Falle resultiert die Energieeffizienz genau aus der räumlich und zeitlich gezielten Wärmezufuhr: Man beheizt jeweils direkt die Person, die sonst frieren würde, oder ihr unmittelbares Umfeld. Die geringe Effizienz der Wärmeerzeugung wirkt sich nicht schlimm aus, wenn diese nur einen kleinen Teil der insgesamt benötigten Wärmemenge betrifft, und man diese dabei reduzieren kann. Der Vorteil des Prinzips der Infrarotheizung ist hier, dass genau diese gezielte Zufuhr z. B. mit einem Heizstrahler möglich ist. Wo freilich eine Infrarotheizung für die Grundbeheizung eingesetzt wird, kommt dieser Vorteil gar nicht zum Tragen.

Vorsicht Propaganda!

Natürlich liegt die Verbreitung dieser Erkenntnisse nicht im Interesse von Verkäufern von Infrarotheizungen. Sie können viel mehr verdienen, wenn so etwas zur Grundbeheizung eingesetzt wird. Manche Anbieter lassen sich deswegen dazu hinreißen, die Konsumenten nach allen Regeln der Kunst irrezuführen. Ein Beispiel hierfür habe ich letztes Jahr in einem Blogartikel gebracht. Unter anderem wurde behauptet, Versuche hätten massive Energieeinsparung mit Infrarotheizung gezeigt, obwohl diese Versuche in Wirklichkeit genau das zeigten, was man als Physiker auch erwartet hätte.

Ein anderer Trick ist, das Wort Elektroheizung völlig zu vermeiden und stattdessen nur von Wärmewellenheizung zu sprechen, sodass ahnungslose Konsumenten den Eindruck erhalten, es handele sich um eine völlig andere Art der Wärmeerzeugung. Das ist ziemlich skrupellos, aber leider meist noch nicht im Bereich der Illegalität.