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Wie funktioniert eine Infrarotheizung? 2019-10-29T08:15:45+00:00
Wie funktioniert eine Infrarotheizung?

Die Technik, mit Strom zu Heizen, wurde mit der Infrarottechnik aus dem Verruf gezogen. Der hohe Wirkungsgrad und die angenehme Wärme sprechen für sich und immer mehr Menschen werden zufriedene Kunden von Infrarotheizungsanbietern. Doch was steckt überhaupt dahinter? Wie kommt es, dass Infrarotstrahlung wärmt und warum ist diese Art der Wärme so viel angenehmer?

Bisherige Erfahrungen mit normalen Konvektionsheizungen

Herkömmliche Heizsysteme heizen mithilfe der Konvektion. Ein Heizkörper beispielsweise wird mit warmem Wasser erhitzt, dieser erwärmt die Luft und die Luft beginnt zu zirkulieren, weil die warme Luft aufsteigt. An der Raumdecke angelangt, weit weg vom Radiator, kühlt die Luft wieder ab und sinkt zurück zu Boden, wo die Luft wiederum vom Heizkörper aufgewärmt wird.

Nachteile der herkömmlichen Heizung

Eine herkömmliche Heizung wärmt also hauptsächlich das obere Drittel des Raumes, wobei die Bodengegend kalt bleibt. Außerdem geht bereits im Rohrsystem viel Wärme verloren. Durch die ständige Luftzirkulation wird Staub aufgewirbelt und die Luft ausgetrocknet, während Ecken nicht erreicht werden und damit kalt bleiben. In diesen Ecken kann man vermehrt Schimmelbildung beobachten.

Das Prinzip: So funktioniert die Infrarotheizung

Wärmeabbildung einer Infrarotheizung

Infrarotheizungen wärmen Körper im Raum direkt auf und halten sie gleichmäßig warm.

Reines Lufterwärmen ist also nicht unbedingt das Wahre, wenn es darum geht, einen Raum zu heizen. Was dagegen besser funktioniert ist, die Körper im Raum direkt aufzuwärmen und sie damit gleichmäßig warm zu halten. Die Strahlung, die von den Infrarotheizpaneelen ausgeht, macht genau das. Sie trifft Couch, Kasten, Wände und Personen gleichermaßen und verströmt eine angenehme Wärme.

Vorteile der Infrarotheizung:

Die direkte Strahlung auf die Wände bewirkt, dass das Gemäuer trocken und warm wird. Dadurch strahlen sie nicht mehr die Kälte von außen in den Raum, sondern die Wände dämmen sogar insgesamt besser. Durch die Strahlungswärme ist außerdem die gefühlte Temperatur bei weniger Grad höher, was dabei hilft, beim Heizaufwand einzusparen. Die gleichmäßige Wärme sorgt zudem für gesundes Raumklima und weniger Schimmelbildung.

IR-Strahlung aus der Wandheizung

In der Praxis sieht das ganze so aus, dass an einer geeigneten Stelle (möglichst zentral und nicht durch Möbel verstellt) ein Infrarotpaneel an der Wand befestigt wird. Dieses wird angeschlossen und strahlt wohltuende Wärme in den Raum, wobei die Strahlen Gegenstände, Wände und Decken treffen, die wiederum aufgeheizt werden und ihrerseits Strahlung weitergeben.

Was ist Infrarotstrahlung überhaupt genau?

Es ist ja schön und gut, dass die Infrarottechnik so gut funktioniert, aber warum tut sie das eigentlich? Nun, bei der Infrarotstrahlung handelt es sich um elektromagnetische Wellen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, ähnlich wie Licht.

Licht- und Wellenspektrum

Die Wellenlängen der Infrarotstrahlung sind etwa 3 bis 50 μm breit. Damit haben sie eine größere Wellenlänge UV-Strahlen, die sich am anderen Ende des Lichtspektrums befinden, und sind kurzwelliger als Mikrowellen-Strahlung.

Je nach Temperatur strahlt jeder Gegenstand eine gewisse Strahlung ab. Das kennt man vielleicht von Wärmebildkameras, wo gewisse Bereiche, die wärmer sind, heller erscheinen. Oder wenn man eine Handfläche knapp über der Haut platziert, spürt man ebenso die Wärme der Handfläche. Das passiert alles (zumindest zum Teil) durch Infrarotstrahlung.

Funktionsweise der Strahlungswärme

Dadurch, dass die Infrarotpaneele sehr hohe Temperaturen erreichen, geben sie so viel Infrarotstrahlung ab, dass spürbare Strahlungswärme an Gegenstände abgegeben wird. Radiatoren geben auch Infrarotstrahlung ab, aber eben nur so wenig, dass die Umgebungsluft erwärmt wird, wodurch der Konvektionseffekt entsteht.

Eine Infrarotheizung hat auch einen kleinen Konvektionsanteil, wo „nur“ die Luft in ihrer Umgebung erwärmt wird. Mit dem größeren Teil der Strahlung werden allerdings effektiv Körper direkt erwärmt. Die festen Körper, Wände und Decken, die erwärmt und warmgehalten werden, geben ihrerseits die Strahlung weiter ab, wodurch sich die Körper und die Luft gleichmäßig erwärmt.

Aufbau und Anschluss der Infrarotpanels

Zu guter Letzt beleuchten wird noch, was eigentlich in so einem Infrarotpanel steckt. Wir machen sozusagen einen gedanklichen Querschnitt durch die Heizplatte und sehen uns an, was da überhaupt die Strahlung erzeugt.

Aufbau und Querschnitt einer Infrarotheizung

Die Technik hinter der IR-Heizung

Eine Infrarotheizung besteht aus einer Rückwanne aus Metall (meist Aluminium oder Stahl), einer Isolierung bzw. Reflektorschicht, einem Heizleiter und einer Frontwanne. Der Heizleiter besteht meist aus Karbonfaser oder Edelstahl, ist mit Glasfasern verstärkt und in Kunststoffmasse gehüllt. Diese Heizschicht wird unter Strom gesetzt und so erhitzt.

Zwischen Heizschicht und Rückwanne befindet sich eine Isolierschicht, damit die Wärme hauptsächlich nach vorne in Richtung Frontwanne entweicht. Dieser Teil, auch vordere Abdeckung genannt, besteht aus unterschiedlichen Materialien, wie Keramik, Glas oder Aluminium und kann dadurch unterschiedlich gestaltet werden. Einfarbige Paneele in schwarz oder weiß, oder Wandbilder sind bei der Infrarotheizung kein Problem.

Die Keramik-, Glas- oder Aluminiumschicht wird also durch die Heizschicht erhitzt. Um IR-Strahlung zu erzeugen, sollte das Ganze mindestens 75°C warm werden. Wandheizungen arbeiten etwa in einer Temperaturspanne von 80°C bis 120°C, je nach Heizbedarf. Bei einer Deckenheizung kann die Maximaltemperatur bis 200°C ansteigen.

Man sieht also, dass diese Art der Heizkörper wesentlich heißer werden, als die üblichen Radiatoren, was auch notwendig ist, da sich sonst nicht so viel Infrarotstrahlung bildet, um feste Körper direkt zu erwärmen. Insgesamt handelt es sich also um ein höchst effizientes Heizsystem, das weder bei der Konvektion, noch beim Transport des Heizwassers Wärmeverluste zu verzeichnen hat.