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Strah­lungs­hei­zung

Was ist eine Strahlungsheizung

Strah­lungs­hei­zun­gen ver­sor­gen Räu­me über Hei­zungs­plat­ten unter Fuß­bö­den, an Wän­den oder an Decken mit Wär­me. In Form von Infra­rot­strahl­ge­rä­ten sind sie hoch effi­zi­ent in Hin­sicht auf Wär­me­ab­ga­be und gewähr­leis­ten gleich­zei­tig ein wohn­ge­sun­des Raum­kli­ma. Heut­zu­ta­ge bie­ten inno­va­ti­ve Wär­me­kon­zep­te mit Strah­lungs­hei­zun­gen tech­no­lo­gisch hoch ent­wi­ckel­te und ästhe­tisch anspre­chen­de Lösun­gen für eine ener­gie­ef­fi­zi­en­te Strahlungswärme.

Strah­lungs­hei­zung erklärt

Die Wär­me­pro­duk­ti­on geschieht bei einer Strah­lungs­hei­zung über einen Infra­rot­strah­ler, der wäh­rend der Erzeu­gung von kurz­wel­li­ger, mit­tel­wel­li­ger oder lang­wel­li­ger Strah­lung Wär­me pro­du­ziert. Die für die­sen Pro­zess benö­tig­te Ener­gie wird aus dem elek­tri­schen Strom­ver­sor­gungs­netz oder Pho­to­vol­ta­ik genutzt. Die aus­ge­sen­de­te Wär­me­strah­lung trifft dabei auf Ober­flä­chen jeg­li­cher Art und erwärmt erst die­se und die in dem Raum befind­li­chen Per­so­nen, von denen die­se Infra­rot Wär­me­strah­lung dann absor­biert wird. Die­ser Pro­zess führt zu einer Erhö­hung der Eigen­tem­pe­ra­tur und zu einem inten­si­ven, woh­li­gen Wär­me­ge­fühl. Erst all­mäh­lich kommt es durch Kon­vek­ti­on zu einer Wär­me­auf­la­dung der Luft im Raum, da die erwärm­ten Ober­flä­chen und Per­so­nen eben­falls Wär­me aus­strah­len. Ins­ge­samt ent­wi­ckelt sich ein opti­ma­les Ver­hält­nis zwi­schen der Wär­me­ge­ne­rie­rung durch die Strah­lungs­hei­zung und der Wär­me­aus­strah­lung, was in eine natür­li­che ther­mi­sche Behag­lich­keit resultiert.

Infrarotheizung-Schema-Waermeverteilung – RAABoTherm®

Heut­zu­ta­ge bie­ten attrak­ti­ve, platz­ef­fi­zi­en­te Inno­va­tio­nen erst­klas­si­ge Infra­rot Hei­zungs­lö­sun­gen mit einem hohen Wir­kungs­grad für Wohn- und Arbeits­räu­me, die nicht nur wär­me­tech­nisch, son­dern auch optisch einen beein­dru­ckend deko­ra­ti­ven Wert besit­zen. Gene­rell demons­trie­ren moder­ne, tech­nisch aus­ge­reif­te Strah­lungs­hei­zun­gen fan­tas­ti­sche Wär­me­leis­tun­gen und erzie­len redu­zier­te Wär­me­ver­lus­te sowie eine per­fek­te Wär­me­ver­tei­lung. Ins­be­son­de­re Wär­me­wel­len­plat­ten an Decken und Wän­den pro­du­zie­ren zu 70 % Strah­lungs­wär­me und zu 30 % über Kon­vek­ti­on (Wär­me­strö­mung).

Was versteht man unter Konvektion (Wärmeübertragung)

Strah­lungs­hei­zung: Unter­schied­li­che Systeme

  1. Kom­pak­te, elek­trisch betrie­be­ne Infra­rot­strah­ler für Innen­räu­me haben sich als beson­ders prak­ti­sche Heiz­lö­sung für Wohn­räu­me erwie­sen. Für ihren Betrieb muss ledig­lich ein kom­pa­ti­bler Strom­an­schluss vor­han­den sein. Infra­rot Strah­lungs­hei­zun­gen kön­nen pas­send zum all­ge­mei­nen Ein­rich­tungs­kon­zept in ver­schie­de­nen For­men und Far­ben erstan­den wer­den. Moder­ne Gestal­tungs­wei­sen set­zen auf sach­li­che, gerahm­te oder rah­men­lo­se Kon­tu­ren und Mate­ria­li­en wie Natur­stein, Kera­mik, Glas und Metall.Unterschieden wird bei Infra­rot Strah­lungs­hei­zun­gen auch zwi­schen Hell­strah­ler im Wel­len­län­gen­be­reich A‑Kurzwelle und Dun­kel­strah­ler im Wel­len­län­gen­be­reich C‑Langwelle. Wäh­rend bei Hell­strah­lern die Heiz­kom­po­nen­ten direkt sicht­bar blei­ben ver­fü­gen Dun­kel­strah­ler über hoch­wer­ti­ge Front­plat­ten, die aus diver­sen Mate­ria­li­en gefer­tigt sind und alle Heiz­ele­men­te abge­deckt halten.
  2. Groß­flä­chi­ge Infra­rot­strah­ler für den Innen­raum eig­nen sich als Dun­kel­strah­ler ide­al­wei­se für den Ein­satz als Hal­len­hei­zun­gen in Pro­duk­ti­ons­stät­ten, in gewerb­li­chen Ein­rich­tun­gen und Groß­raum­bü­ros sowie in Wohn­räu­men. Sie wer­den dort in Form von Decken­plat­ten oder fla­chen Wand­heiz­kom­po­nen­ten eingesetzt.
  3. Strah­lungs­hei­zun­gen erfreu­en sich einer immer grö­ßer wer­den­den Beliebt­heit als effek­ti­ve Wär­me­quel­len für den Außen­be­reich im Wel­len­län­gen­be­reich A‑Kurzwelle. Auch hier wer­den Heiz­strah­ler in gas­be­trie­be­ne Ter­ras­sen­heiz­strahl­ge­rä­te, elek­trisch betrie­be­ne Infra­rot­strah­ler oder Quarz­strah­ler ein­ge­teilt. In der Regel wer­den Elek­tro-Heiz­strah­ler auf­grund der Luft­qua­li­tät (CO2-neu­tral), der hohen Wär­me­er­gie­big­keit sowie aus prak­ti­schen Grün­den im Außen­be­reich bevor­zugt. Sie strah­len auch bei küh­len Außen­tem­pe­ra­tu­ren eine woh­li­ge Wär­me ab und machen dann den Auf­ent­halt auf Ter­ras­sen und Bal­kons, aber auch in abend­li­chen Stra­ßen­ca­fés weit­aus angenehmer.
    Als per­ma­nen­te Wär­me­quel­le für den Innen­raum soll­ten Kurz­wel­len-Strah­lungs­hei­zun­gen nur benutzt wer­den, wenn eine punkt­ge­naue Wär­me inner­halb eines gro­ßen Rau­mes benö­tigt wird oder die Decken­hö­he grö­ßer als 5 Meter beträgt. Ansons­ten kom­men in Innenä­u­men immer Dun­kel­strah­ler oder Infra­rot­heiz­plat­ten / Wär­me­wel­len­plat­ten / Decken­strahl­plat­ten im Wel­len­län­gen­be­reich C‑Langwelle zum Einsatz.

Effek­ti­ve Ein­satz­mög­lich­kei­ten von Strahlungsheizungen

  1. Decken­strahl­plat­ten zäh­len zu den wär­me­ef­fi­zi­en­ten Strah­lungs­hei­zun­gen und fin­den vor allem in Wohn­räu­men, gewerb­li­chen Berei­chen, Werk­hal­len und Büro­ge­bäu­den Ver­wen­dung. Dabei wird von elek­tri­schen Decken­strahl­plat­ten Wär­me über die gene­rier­te Infra­rot­strah­lung im Wel­len­län­gen­be­reich C‑Langwelle an die Umge­bung abge­ge­ben. Die­se kom­pe­ten­te Wär­me­ver­sor­gungs­lö­sung sorgt für ein gleich­blei­ben­des Kli­ma und somit für ange­neh­me Arbeits­be­din­gun­gen in einem pro­duk­ti­ven Umfeld. Wär­me­strah­ler an Decken sind in ver­schie­de­nen For­men und Design­rich­tun­gen mit direk­ter, flä­chen­wei­ser Sta­bi­li­sie­rung von Wär­me­wel­len­plat­ten, als Ras­ter­de­cken­hei­zun­gen oder als Hän­ge­ver­si­on in diver­sen, gestal­te­risch inter­es­san­ten Aus­füh­run­gen (Bild oder Spie­gel­hei­zung) erhält­lich und wer­den über ein exter­nes Ther­mo­stat gesteuert.
  2. Infra­rot-Heiz­strah­ler in Form von Stand­ge­rä­ten sind in Räum­lich­kei­ten wie Bade- und Schlaf­zim­mer eine vor­teil­haf­te Wahl und wer­den auch als Tro­cken­vor­rich­tun­gen für Hand­tü­cher gebo­ten. Eine Strah­lungs­hei­zung als Stand­ge­rät im Wel­len­län­gen­be­reich B‑Mittelwelle oder bes­ser A‑Kurzwelle ist fle­xi­bel auf­stell­bar und bringt den zusätz­li­chen Vor­teil einer ein­fa­chen Jus­tier­bar­keit des Wär­me­strahl­win­kels. Sie kön­nen nicht mit einem Ther­mo­stat gesteu­ert wer­den und sind mit einem inte­grier­ten Sta­tiv oder Stand­fuß aus­ge­rüs­tet. Sie bie­ten eine hohe Sta­bi­li­tät mit Kipp­si­cher­heit. Ande­rer­seits besit­zen groß­fo­ma­ti­ge Infra­rot Stand­heiz­ge­rä­te ein hohes Eigen­ge­wicht und soll­ten an einem güns­ti­gen Stand­ort mit opti­ma­len Zugang zum Strom­netz ste­hen. Je nach IP-Schutz­klas­se las­sen sie sich außer­dem für den Außen­be­reich nut­zen und kön­nen ein­fach und stress­frei auf Ter­ras­sen und an ande­ren Stel­len rund um das Haus, Hal­le oder der Werk­statt auf­ge­stellt werden.
  3. Bei einem Quarz­strah­ler han­delt es sich um eine ähn­lich auf­ge­bau­te Form von Strah­lungs­hei­zung im Wel­len­län­gen­be­reich A‑Kurzwelle, die elek­trisch betrie­ben wird und im Hand­um­dre­hen selbst instal­liert wer­den kann. Die in Quarz­röh­ren befind­li­chen Heiz­dräh­te wer­den unver­züg­lich auf­ge­hitzt und sor­gen für eine beson­ders hohe Wär­me­leis­tung und ein hei­me­li­ges Wär­me­ge­fühl. Auch bei einer Quarz-Strah­lungs­hei­zung wer­den zunächst Objekt­ober­flä­chen und Per­so­nen im Raum erwärmt. Ein beson­de­res Funk­ti­ons­merk­mal von Quarz­strah­lern ist ihre akku­rat aus­ge­rich­te­te Strah­lungs­ka­pa­zi­tät. Sie bestechen mit ihrer unkom­pli­zier­ten Auf­bau­wei­se, erwär­men sich in Sekun­den­schnel­le und eig­nen sich für die bedarfs­wei­se Erwär­mung einer unre­gel­mä­ßig genutz­ten Räum­lich­keit. Gleich­zei­tig besit­zen moder­ne Quarz­strah­ler als zusätz­li­che Heiz­mög­lich­kei­ten recht viel Poten­ti­al. Wäh­rend sich die Anschaf­fungs­kos­ten für einen Quarz-Strah­lungs­hei­zung im Bereich des Erschwing­li­chen bewe­gen, sum­mie­ren sich bei einer regel­mä­ßi­gen Nut­zung die Strom­kos­ten zu einem nicht igno­rier­ba­ren Betrag.

Strah­lungs­hei­zung: Vor­zü­ge und Nachteile

Ein spe­zi­el­ler Vor­teil von Strah­lungs­hei­zun­gen ist ihre sofor­ti­ge Auf­wär­mungs­ka­pa­zi­tät ohne vor­he­ri­ge Anlauf­zeit, was prin­zi­pi­ell effek­ti­ve Strom­kos­ten­ein­spa­run­gen zur Fol­ge hat. Die Erwär­mung von Wand- und Möbel­ober­flä­chen führt zu einer gleich­mä­ßi­gen Tem­pe­ra­tur­ver­tei­lung im gesam­ten Raum und zu einem kom­for­ta­blen Raum­kli­ma. Ein wei­te­rer Vor­teil ergibt sich aus dem Umstand, dass eine Aus­trock­nung der Luft ver­hin­dert wird. Eine opti­mal ange­brach­te Strah­lungs­hei­zung bie­tet auf jeder Raum­hö­he ein kon­stan­tes und gleich­blei­ben­des Tem­pe­ra­tur­ge­fühl, das bis zu drei oder vier Grad höher liegt als der tat­säch­li­che Mess­wert im Raum. Wär­me­wel­len­hei­zun­gen in Form von Plat­ten sind so gestal­tet, dass sie ein Maxi­mum an Wär­me­strah­lung im Raum abgeben.

Hei­zungs­plat­ten für Wän­de und Decken wer­den mit Strom betrie­ben und stel­len die per­fek­te sym­bio­se für Pho­to­vol­ta­ik-Besit­zer dar. Infra­rot Hei­zungs­plat­ten sind auf­grund ihrer Fle­xi­bi­li­tät zeit­ef­fi­zi­ent, war­tungs­frei und orts­un­ge­bun­den ein­setz­bar. Die Wär­me­wel­len­hei­zung kann ohne Ener­gie­ver­lust jeder­zeit ein- und aus­ge­schal­tet wer­den. Weni­ger Ener­gie wird ver­braucht, um eine idea­le Raum­tem­pe­ra­tur zu errei­chen, da das geschätz­te Wär­me­ge­fühl der Per­so­nen im Raum die aktu­el­len, mess­ba­ren Raum­tem­pe­ra­tu­ren bei wei­tem über­steigt. Es kommt defi­ni­tiv zu gerin­ge­ren Wär­me­ver­lus­ten, da qua­li­täts­vol­le Hei­zungs­plat­ten ihre Wär­me direkt und unge­hin­dert ausstrahlen.

Wär­me­wel­len­plat­ten sind mit inno­va­ti­ven Funk­tio­nen wie einer Smar­tHome Lösung kom­pa­ti­bel. Sie bestechen mit mul­ti­funk­tio­nel­len Anwen­dun­gen und las­sen sich per App, mit einem exter­nen Ther­mo­sta­ten oder über eine Fern­be­die­nung regu­lie­ren. Je nach Ther­mo­stat kön­nen vor­pro­gram­mier­te oder selbst geschrie­be­ne Pro­gram­me die Teme­pra­tur, Tages­zei­ten und Nacht­ab­sen­kung die Wär­me­leis­tung regulieren.

Wor­auf bei der Anschaf­fung einer Strah­lungs­hei­zung geach­tet wer­den sollte

Im Vor­feld emp­fiehlt sich eine Strom­kos­ten­be­rech­nung für den Ein­satz von Strah­lungs­hei­zun­gen im gewerb­li­chen, klein­ge­werb­li­chen Bereich oder in einem Haus­halt. Ana­log der vor­aus­sicht­li­chen, täg­li­chen Nut­zungs­dau­er, der Raum­grö­ße sowie der Raum­hö­he und der Wär­me­däm­mung des Gebäu­des und der Heiz­in­ten­si­tät kön­nen durch nähe­rungs­wei­se Berech­nun­gen die Leis­tung, Effi­zi­enz, Nach­hal­tig­keit und Ren­ta­bi­li­tät einer Strah­lungs­hei­zung kal­ku­liert werden.

Heiz­kör­per­mo­del­le für Strah­lungs­hei­zun­gen wer­den in diver­sen Aus­füh­run­gen, For­men und Far­ben gebo­ten, die umge­hend und kom­pe­tent von einem Fach­mann instal­liert wer­den kön­nen. Inno­va­ti­ve Wärm­wel­len­heiz­plat­ten sind für einen nach­hal­ti­gen und kos­ten­ef­fek­ti­ven Betrieb mit einem ver­min­der­ten Heiz­ener­gie­ver­brauch konzipiert.

Infra­rot Strah­lungs­hei­zun­gen sind mit einer IP Schutz­klas­se gegen ein­drin­gen­des Was­ser, Fremd­kör­per und Staub zer­ti­fi­ziert, die nor­ma­ler­wei­se zwi­schen den IP Schutz­klas­sen IP24 oder IP44 für den Innen­raum und IP67 für den Außen­be­reich ten­die­ren. So sind zum Bei­spiel Strah­lungs­hei­zungs­plat­ten mit einer guten Schutz­klas­se von IP44 bis IP55 und höher gegen Spritz- bzw. Strahl­was­ser geschützt und kön­nen beden­ken­los an den Wän­den oder der Decke eines Bade­rau­mes ange­bracht oder als Infra­rot Stand­hei­zungs­mo­dell gewählt wer­den. Die aner­kann­ten GS- und EMV-Kenn­zeich­nun­gen wei­sen auf das Vor­han­den­sein von stan­dard­mä­ßi­gen gesund­heit­li­chen und sicher­heits­tech­ni­schen Eigen­schaf­ten wie eine elek­tro­ma­gne­ti­sche Tole­ranz sowie zer­ti­fi­zier­te Sicher­heits­fak­to­ren hin, die für den unbe­denk­li­chen Betrieb einer sicher­heits­ge­prüf­ten Strah­lungs­hei­zung erfor­der­lich sind.

Fazit

Tech­nisch aus­ge­reif­te Strah­lungs­hei­zun­gen haben sich als zukunfts­wei­sen­de For­men von nach­hal­ti­ger, res­sour­cen­scho­nen­der Wär­me­er­zeu­gung in moder­nen Räum­lich­kei­ten erwie­sen. Die Wär­me­ab­strah­lung durch Strah­lungs­hei­zun­gen geschieht auf eine äußerst wohn­ge­sun­de Art, deren Wär­me als sehr kom­for­ta­bel und ange­nehm emp­fun­den wird. Schließ­lich macht die Abwe­sen­heit von Fein­staub­par­ti­keln eine Strah­lungs­hei­zung gera­de­zu ide­al für Men­schen, die beson­ders all­er­gie­emp­find­lich sind.

Quel­len

His­to­ri­scher elek­tri­scher Heiz­strah­ler („Heiz­son­ne“)
Strah­lungs­hei­zung in einer Flugzeugwartungshalle

Eine Strah­lungs­hei­zung oder Wär­me­wel­len­hei­zung ist eine Hei­zung, deren über­wie­gen­de Wär­me­ab­ga­be durch Infra­rot­strah­ler in Form von Wär­me­strah­lung erfolgt. Sie unter­schei­det sich von der Kon­vek­ti­ons­hei­zung, die ihre Wär­me über­wie­gend durch Kon­vek­ti­on abgibt. Man unter­schei­det zwei grund­sätz­lich ver­schie­de­ne Bau­for­men der Strah­lungs­hei­zung: die Hoch­tem­pe­ra­tur­strah­ler und die Niedertemperaturstrahler. 

All­ge­mein

Phy­sik

Jeder Kör­per, des­sen Tem­pe­ra­tur über dem abso­lu­ten Null­punkt liegt, gibt Wär­me­strah­lung an sei­ne Umge­bung ab. Die Leis­tung und Wel­len­län­ge die­ser Strah­lung hängt gemäß dem Ste­fan-Boltz­mann-Gesetz und dem Wien­schen Ver­schie­bungs­ge­setz von der Tem­pe­ra­tur des Strah­lers ab: 

Das phy­si­ka­lisch kor­rekt aus­ge­drück­te Wirk­prin­zip der Strah­lungs­hei­zung – bezo­gen auf den Strah­lungs­an­teil – ist der Strah­lungs­aus­tausch des Strah­lers mit sei­ner Umge­bung. Bei im Ver­gleich zur Umge­bung sehr klein­flä­chi­gen Hoch­tem­pe­ra­tur­strah­lern kann die Rück­wir­kung der Umge­bung auf den Strah­ler ver­nach­läs­sigt wer­den. Gemäß dem Ste­fan-Boltz­mann-Gesetz ist die abge­strahl­te Leis­tung etwa abhän­gig von der vier­ten Potenz der Tem­pe­ra­tur. Bei höhe­ren Tem­pe­ra­tu­ren (rot bis gelb glü­hen­de Heiz­ele­men­te) ist der Strah­lungs­an­teil groß und lässt sich durch opti­sche Reflek­to­ren rich­ten und bün­deln. Somit ist die nutz­ba­re Ener­gie des Sys­tems höher als bei Kon­vek­ti­on oder Wärmeleitung. 

Die Wär­me­strah­lung (als Hei­zung oder abstrah­lend als Küh­lung) funk­tio­niert auch bei Abwe­sen­heit von Über­tra­gungs­me­di­en (also auch im Vaku­um, so wie bspw. die Wär­me­strah­lung der Son­ne durch das luft­lee­re Weltall). 

Abgren­zung zur Konvektionsheizung

Die Abgren­zung zwi­schen Strah­lungs­hei­zung und Kon­vek­ti­ons­hei­zung ist nicht immer einfach: 

  • Eine Strah­lungs­hei­zung hat immer gleich­zei­tig war­me Bau­tei­le, die die umge­ben­de Luft erwär­men und damit Kon­vek­ti­on erzeu­gen. Sie wird als Strah­lungs­hei­zung bezeich­net, wenn der über­wie­gen­de Teil ihrer Wär­me­ab­ga­be durch Strah­lung erfolgt.
  • Eine Kon­vek­ti­ons­hei­zung ist warm und gibt damit gleich­zei­tig Wär­me­strah­lung ab. Sie wird als Kon­vek­ti­ons­hei­zung bezeich­net, wenn der über­wie­gen­de Teil ihrer Wär­me­ab­ga­be durch Kon­vek­ti­on erfolgt.
  • Eine Heiz­leis­te erzeugt als Kon­vek­ti­ons­hei­zung einen dün­nen Wär­me­schlei­er vor einer Wand, erwärmt die­se dadurch, die dann wie­der­um Wär­me abstrahlt.

Prin­zi­pi­en der Anwendung

Bei der Strah­lungs­hei­zung wird der über­wie­gen­de Teil der Wär­me­en­er­gie durch Wär­me­strah­lung direkt über­tra­gen. Alle Gegen­stän­de und Mate­ria­li­en, die Wär­me­strah­lung absor­bie­ren, geben wie­der­um Wär­me durch Wär­me­strah­lung und Wär­me­lei­tung an vor­bei­strei­chen­de Luft ab. Durch Wär­me­strah­lung erwärm­te Luft gibt Wär­me durch Wär­me­strah­lung und Kon­vek­ti­on ab. Im Gegen­satz dazu wird bei einer Kon­vek­ti­ons­hei­zung danach getrach­tet, zum über­wie­gen­den Teil die Raum­luft zu erwär­men und als Wär­me­trä­ger zu nut­zen und die Wär­me durch Kon­vek­ti­on im Raum ver­teilt (nach­tei­lig dar­an ist, dass Luft nur gerin­ge Wär­me­spei­cher­ka­pa­zi­tät hat). Bei bei­den Hei­zungs­ar­ten wird Wär­me auch in Was­ser­dampf als Ver­damp­fungs­enthal­pie gebun­den und durch Kon­vek­ti­on und Lüf­ten abgeführt. 

Wär­me­strah­len errei­chen und erwärmen 

  • die obers­te Schicht der Raum­wän­de und der Möbel und Einrichtungsgegenstände,
  • die Bewoh­ner der Räume
  • zu einem gerin­gen Anteil die „Treib­haus­ga­se“ (CO2 und Was­ser­dampf) der Raum­luft (sie­he dazu Treib­haus­ef­fekt).

Die Haupt­be­stand­tei­le der Atmo­sphä­re, Stick­stoff und Sauer­stoff, haben als zwei­ato­mi­ge Mole­kü­le weder ein sta­ti­sches Dipol­mo­ment noch ein Über­gangs­di­pol­mo­ment, sie wer­den durch Strah­lung des infra­ro­ten Lichts nicht angeregt. 

Fens­ter­glas ist für lang­wel­li­ge Wär­me­strah­lung prak­tisch undurch­läs­sig[1], lang­wel­li­ge Wär­me­strah­lung wird dabei ent­we­der (ent­spre­chend dem Wär­me­durch­gangs­ko­ef­fi­zi­en­ten respek­ti­ve Wär­me­durch­lass­ko­ef­fi­zi­en­ten der Glas­sor­te) absor­biert oder zurück in den Raum reflek­tiert[2]. Die Refle­xi­on ist vom Ein­falls­win­kel abhän­gig (sie­he dazu Refle­xi­ons­grad, Refle­xi­ons­fak­tor und Total­re­fle­xi­on). Dage­gen ist Fens­ter­glas für ein­tre­ten­de kurzwel­li­ge Wär­me­strah­lung der Son­ne (zwi­schen 0,2 und 2,5 μm) bei­na­he zu 100 % durch­läs­sig (sie­he Ener­gie­durch­lass­grad), die­ser mög­li­che Wär­me­ein­fall und die Undurch­läs­sig­keit für Raum­wär­me wird des­halb auch bei Solar­ther­mie­kol­lek­to­ren und Glas­häu­sern genutzt. 

Cha­rak­te­ris­ti­ken

Zu den Vor­tei­len von Infra­rot­hei­zun­gen zäh­len die nied­ri­gen Inves­ti­ti­ons­kos­ten, die nicht nöti­ge War­tung und Instand­hal­tung, die kur­ze Reak­ti­ons­zeit und ein hoher Wir­kungs­grad am Ort der Hei­zung durch voll­stän­di­ge Wand­lung von elek­tri­scher Ener­gie in Wär­me­en­er­gie (Strom­erzeu­gung nicht mit berück­sich­tigt).[3] Nach­tei­lig ist ins­be­son­de­re die gerin­ge Ener­gie­ef­fi­zi­enz und damit der hohe Strom­ver­brauch, sodass Infra­rot­hei­zun­gen gemäß Mar­tin Pehnt vor allem für sehr effi­zi­en­te Gebäu­de geeig­net sind. Ver­gli­chen mit Wär­me­pum­pen­hei­zun­gen benö­ti­gen Infra­rot­hei­zun­gen etwa drei­mal so viel elek­tri­sche Ener­gie. Auf­grund die­ser Eigen­schaf­ten erwei­sen sich Infra­rot­hei­zun­gen eben­falls als Pro­blem für die Strom­ver­sor­gung, da sie die Spit­zen­last an kal­ten Win­ter­ta­gen unver­hält­nis­mä­ßig stark anstei­gen las­sen.[4] Damit ein­her gehen folg­lich auch hohe Betriebs­kos­ten, da viel Strom bezo­gen wer­den muss, und bei Bezug von Strom aus fos­si­len Ener­gien hohe Treib­haus­gas­emis­sio­nen. Zudem muss im Gebäu­de eine sepa­ra­tes Sys­tem für die Erzeu­gung von Warm­was­ser instal­liert wer­den.[3]

Nie­der­tem­pe­ra­tur­strah­ler

Nie­der­tem­pe­ra­tur­strah­ler sind in der Regel Heiz­kör­per, über die ander­wei­tig erzeug­te oder gespei­cher­te Wär­me­en­er­gie emit­tiert wird. Wirk­me­di­en sind ent­we­der Warm­was­ser (über Heiz­schlan­gen, Heiz­kör­per oder Heiz­leis­ten) oder in Foli­en ein­ge­bet­te­te flä­chi­ge elek­tri­sche Heiz­mat­ten (aus Gra­phit oder Ruß). Gän­gi­ge Bau­for­men dabei sind Fuß­bo­den­hei­zung, Wand­hei­zung oder Decken­hei­zungs­sys­te­me, es gibt aber auch Son­der­bau­for­men (z. B. Bau­teil­hei­zung) für spe­zi­el­le Anforderungen. 

Strah­lungs­heiz­kör­per im Nie­der­tem­pe­ra­tur­be­reich benö­ti­gen auf Grund ihres Funk­ti­ons­prin­zips eine wesent­lich grö­ße­re raum­sei­ti­ge Abstrahl­flä­che als ein Kon­vek­tor­heiz­kör­per. Sie kön­nen in raum­be­gren­zen­de Bau­tei­le inte­griert sein (Vor­teil: kein eige­ner Platz­be­darf – Nach­teil: schlech­te Wart­bar­keit) oder als fla­che Bau­ele­men­te auf Wand oder Decke appli­ziert sein (Vor­teil: leich­te Wart­bar­keit – Nach­teil: bei Wän­den: evtl. Weg­fall von Stell­platz).

Hoch­tem­pe­ra­tur­strah­ler

Han­dels­üb­li­cher elek­tri­scher Hochtemperatur-Heizstrahler
Kopf­be­reich eines gas­betriebenen Ter­ras­sen­strah­lers

Bei den Hoch­tem­pe­ra­tur­strah­lern wird die Heiz­ener­gie am oder im Abstrahl­bau­teil erzeugt und mit hoher Tem­pe­ra­tur abge­strahlt. Die­se Hei­zungs­form wird ver­wen­det, um über einen grö­ße­ren Abstand oder in grö­ße­rem Umfang Heiz­ener­gie abzu­ge­ben. Bei­spie­le dafür sind 

  • elek­tri­sche Heiz­strah­ler, z. B. Bad­zu­satz­hei­zung und Wickel­ti­sch­wär­mer, sowie
  • Gas­heiz­strah­ler, z. B. der kata­ly­ti­sche Bau­hei­zer, Ter­ras­sen­strah­ler (in der All­tags­spra­che auch Heiz­pilz genannt, was auch als Mar­ke ein­ge­tra­gen ist[5], und in Öster­reich Heiz­schwam­merl genannt) und die indus­tri­el­le Hal­len­ar­beits­platz­hei­zung.

Durch die hohe Tem­pe­ra­tur besteht zumin­dest Ver­bren­nungs­ge­fahr, in der Regel sogar Brand­ge­fahr, der durch ent­spre­chen­de Vor­sichts­maß­nah­men (Abschir­mung, Anbrin­gung außer­halb des Arbeits­be­reichs, Abstän­de zu ande­ren Gegen­stän­den) begeg­net wer­den muss. 

Nach rasch stei­gen­der Beliebt­heit exis­tie­ren wegen der hohen Koh­len­di­oxid­emis­sio­nen in vie­len grö­ße­ren Städ­ten und deut­schen Bun­des­län­dern Ver­bo­te für den Ein­satz von gas­be­trie­be­nen Ter­ras­sen­strah­lern in öffent­li­chen Betrie­ben wie Gast­stät­ten. Ein Ver­bot für die gele­gent­li­che pri­va­te Nut­zung exis­tiert nicht.[6][7]

Elek­tri­scher Betrieb

Elek­tri­scher Heiz­strah­ler für einen Wickeltisch

Bei einer Strah­lungs­hei­zung erhitzt sich eine von elek­tri­schem Strom durch­flos­se­ne Heiz­wen­del oder ein Heiz­stab und strahlt dadurch Wär­me in Form von Infra­rot­strah­len ab. Hin­ter dem Glüh­kör­per befin­det sich ein Spie­gel, der die Infra­rot­strah­len in eine Rich­tung lenkt. Da der Glüh­kör­per meh­re­re hun­dert Grad Cel­si­us heiß wird, ist stets ein Berüh­rungs­schutz ange­bracht. Der Glüh­kör­per ist vom Auf­bau her eine um einen Kera­mik­kern zur Iso­la­ti­on gegen Kurz­schluss gewi­ckel­te Heiz­spi­ra­le. Die Heiz­spi­ra­le des Glüh­kör­pers wird auch Glüh­wen­del genannt. 

Heu­te wer­den elek­tri­sche Infra­rot­heiz­strah­ler in vie­len Berei­chen ein­ge­setzt, z. B. in der Gastro­nomie und im pri­va­ten Bereich als Außen-Hei­zung, Zusatz­hei­zun­gen in Bade­zim­mern und über­all dort, wo kurz­fris­tig Wär­me benö­tigt wird. Spe­zi­el­le Wickel­tisch-Heiz­strah­ler sind für den Wickel­platz von Babys kon­zi­piert, meist sind die­se mit 600 W Heiz­leis­tung und mit Split­ter­schutz (wegen Quarz-Heiz­stab) aus­ge­legt. Neue­re Gerä­te besit­zen eine Abschalt-Auto­ma­tik (meist nach 10 oder 20 Minu­ten Heizbetrieb). 

Eine Son­der­form des elek­tri­schen Heiz­strah­lers ist die Rot­licht­lam­pe, bei der die über den Glüh­fa­den erzeug­te Wär­me­en­er­gie hoch genug ist, um aus klei­ne­rem Abstand medi­zi­nisch wir­ken zu kön­nen. Aber auch hier ist eine Brand­ge­fahr nicht aus­zu­schlie­ßen (unbe­merk­ter Stoff­kon­takt wäh­rend der Bestrah­lung).

Eine bedeut­sa­me Son­der­form des elek­tri­schen Heiz­strah­lers ist die Glüh­lam­pe. Bei die­ser Bau­form wird zwar auch der größ­te Teil der ein­ge­setz­ten Ener­gie in Wär­me­strah­lung umge­setzt. Ein gemes­sen an ande­ren Bau­for­men hoher, gleich­wohl ins­ge­samt immer noch gerin­ger Teil der Strah­lung (ca. 5 % der ein­ge­setz­ten Ener­gie) wird jedoch im sicht­ba­ren Bereich des Spek­trums emit­tiert. Dies gelingt, indem der Glüh­kör­per in ein Schutz­gas ein­ge­schlos­sen wird, was höhe­re Tem­pe­ra­tu­ren des Glüh­kör­pers ermöglicht. 

Lite­ra­tur

  • A. Koll­mar und W. Lie­se: Die Strah­lungs­hei­zung. 4. Auf­la­ge. R. Olden­bourg, Mün­chen 1957.
  • Bernd Glück: Strah­lungs­hei­zung – Theo­rie und Pra­xis. Ver­lag für Bau­we­sen, Ber­lin / C. F. Mül­ler-Ver­lag, Karls­ru­he 1982, ISBN 3 – 7880-7157 – 5. Aus­zü­ge online

Web­links

Ein­zel­nach­wei­se

  1. Claus Mei­er: Bau­phy­sik des his­to­ri­schen Fens­ters, Infor­ma­ti­ons­schrif­ten der Deut­schen Bur­gen­ver­ei­ni­gung e.V., Bei­rat für Restau­rie­rung, PDF-Datei
  2. F.Frieß: Wech­sel­wir­kung von Strah­lung mit Glas und Glas­be­schich­tun­gen PDF-Datei
  3. ab Fak­ten­check: Vor- und Nach­tei­le von Infra­rot­hei­zun­gen. In: Ener­gie­in­sti­tut Vor­arl­berg, abge­ru­fen am 22. Mai 2022.
  4. Rosi­ge Zei­ten für Wär­me­pum­pen. In: PV-Maga­zi­ne, 12. Mai 2022. Abge­ru­fen am 22. Mai 2022.
  5. So gefähr­lich ist der Heiz­pilz wirk­lich. In: welt.de. 30. Janu­ar 2008, abge­ru­fen am 19. April 2016.
  6. Heiz­pil­ze müs­sen im Win­ter aus blei­ben. In: Süd­deut­sche Zei­tung. 13. Dezem­ber 2017, abge­ru­fen am 21. Dezem­ber 2018.
  7. Städ­te ver­bie­ten Heiz­pil­ze – Kei­ne “Kil­ler­pil­ze” im Café. In: taz. 11. Novem­ber 2007, abge­ru­fen am 21. Dezem­ber 2018.

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