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Elektroheizungen: Übersicht über Technik und Heizgeräte

Elektroheizungen werden in vielfältigen Anwendungen zur Heizwärmeerzeugung eingesetzt. Dabei kommen trotz steigender Heizstrompreise gerade in älteren Mietwohnungen und Einfamilienhäusern noch Widerstandsheizungen wie Direktheizungen und Nachtspeicherheizungen zum Einsatz.

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Übersicht über elektrische Heizungsverfahren

Elektrowärme entsteht durch die direkte Umwandlung von Strom in Wärme. Da die Erzeugung elektrischer Wärme nur einen geringen technischen Aufwand erfordert und jederzeit flexibel und bedarfsgerecht im gewünschten Umfang und benötigten Temperaturniveau realisiert werden kann, finden Elektroheizungen eine breite Anwendung im Haushalt aber auch in vielen Prozessen u. a. in der Industrie. Dabei unterscheidet man grundsätzlich folgende elektrische Heizverfahren:

  • Bei der Lichtbogenerwärmung wird in einem Lichtbogen erzeugte Wärme auf ein zu erhitzendes Objekt übertragen (z. B. Lichtbogenschweißen).
  • Die Induktionserwärmung beruht auf einem magnetischen Wechselfeld, das im zu erhitzenden Objekt Wirbelströme und somit Wärme erzeugt (z. B. induktives Schmelzen oder Härten).
  • Im Gegensatz hierzu funktioniert die dielektrische Erwärmung über ein elektrisches Wechselfeld, das durch Wirbelströme Objekte erwärmt (z. B. Mikrowelle).
  • Die Widerstandserwärmung ist hingegen das gängigste elektrische Heizverfahren. Dabei erfolgt die Umformung der elektrischen Energie in Wärme im Heizleiter (z. B. Nachtspeicherheizung).

Direkte und indirekte Widerstandserwärmung

Die Widerstanderwärmung lässt sich wiederum in die direkte und die indirekte Widerstandserwärmung unterscheiden:

  • Bei der direkten Widerstandserwärmung wird der elektrische Strom durch das aufzuheizende Objekt selbst geleitet und erzeugt dort die benötigte Wärme (z. B. Widerstandsschweißen).
  • Die indirekten Widerstandserwärmung erzeugt elektrische Heizwärme durch Wärmeübertragung von einem Heizleiter zu einem Objekt (z. B. Infrarotheizung).

Von wenigen Ausnahmen abgesehen, basieren Elektroheizungen, die als Raumheizungen eingesetzt werden, auf der indirekten Widerstandserwärmung. Dabei unterscheidet man je nach Wärmeübertragung weitergehend zwischen Direktheizgeräten und Speicherheizungen.

Heizwärmeübertragung elektrischer Direktheizungen

Bei elektrischen Direktheizungen wird die Wärme unmittelbar nach der Erzeugung durch den Widerstandsdraht an den zu beheizenden Raum abgegeben. Die gängigsten "direkten" Elektroheizungen lassen sich nach der Art der direkten Wärmeübertragung in folgende E-Heizungen unterscheiden:

  • Randleisten, Konvektoren und Radiatoren verteilen die elektrisch erzeugte Wärme durch eine Übertragung (Konvektion) an die Raumluft.
  • Heizstrahler wie z. B. Infrarotheizungen übertragen Elektrowärme über thermische Strahlung an einzelne Objekte im Raum.
  • Heizlüfter blasen Raumluft durch ein Bündel von Heizdrähten und heizen sie dabei auf.

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Funktionsprinzip elektrischer Speicherheizungen

Alte Nachtspeicherheizung von Stiebel Eltron (Foto: energie-experten.org)
Alte Nachtspeicherheizung von Stiebel Eltron (Foto: energie-experten.org)

Während bei Elektro-Direktheizungen Strom zeitgleich zum Heizbedarf bereitstehen muss, kann in Speicherheizungen die elektrisch erzeugte Wärme zunächst zwischengespeichert werden. Speicherheizungen sind daher nur begrenzt regelbar, sodass es im Gegensatz zu Direktheizungen zwischen Aufladung der Speicherheizung und Bedarfsdeckung zu einer Überhitzung oder eben einer zu geringen Wärmeabgabe kommen kann.

Je nach Speicherprinzip dieser Elektroheizung unterscheidet man die gängigsten Formen in Nachtspeicherheizungen und Fußbodenspeicherheizungen:

  • Am weitesten verbreitet sind Nachtspeicherheizungen, die in der Regel nachts von 22 bis 6 Uhr mit sogenannten Nachtsromtarif oder Zweitarifstrom aufgeladen werden. Als Wärmespeicher dienen z.B. gedämmte Magnesitsteine, durch die bei Bedarf die Raumluft über eingebaute Lüfter geleitet wird.
  • Fußbodenspeicherheizungen bestehen aus sogenannten Heizmatten, die in den Fußboden integriert sind. Als Speicher der elektrischen Wärme fungiert dann der Fußboden selbst.

Obwohl das Verbot der Nachtspeicherheizung aufgehoben wurde, so sollte man aufgrund der hohen Stromkosten und dem schlechten Wirkungsgrad trotzdem einen Austausch alter Nachtspeicherheizungen in Betracht ziehen.

Wärmepumpen versus Elektroheizungen

Grundsätzlich müssten auch Wärmepumpen zu den Elektroheizungen gezählt werden. Da sich Wärmepumpen jedoch dadurch auszeichnen, über die Zuführung von Umweltwärme wie Erdwärme oder Luftwärme und die Verdichtung eines Kühlmittelkreislaufes wesentlich effizienter Wärme als Widerstandsheizungen zu erzeugen, werden sie in der Regel nicht zu den Elektroheizungen gezählt. Trotzdem besitzen auch Wärmepumpen z. B. Heizpatronen, um elektrisch das Brauchwasser (Legionellenschutz) oder das Heizungswasser bei sehr tiefen Außentemperaturen im Bedarfsfall nachheizen zu können. Diese elektrischen Zusatzheizungen erfüllen jedoch keinen Heizzweck im eigentlichen Sinne einer Elektroheizung.

Elektrische Warmwasserboiler und Durchlauferhitzer

Um nur heißes Wasser zum Abwasch oder Duschen herzustellen, werden meistens elektrische Warmwasserboiler und Durchlauferhitzer eingesetzt. Ein Warmwasserboiler erwärmt das Brauchwasser auf eine bestimmte Temperatur und bevorratet dieses in einem kleinen Warmwasserspeicher. Wird nur selten Wasser dem Warmwasserboiler entnommen, so ist auch der Stromverbrauch relativ hoch. Im Gegensatz zum Warmwasserboiler erhitzt ein Durchlauferhitzer nur bei Bedarf warmes Wasser. Kleinere Durchlauferhitzer, sogenannte Untertischgeräte, sind kompakte Geräte, die sich bei sehr kleinem kurzfristigen Warmwasserbedarf z. B. in Gästebadezimmer eignen.

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"Elektroheizung: Kosten, Anbieter uvm." wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.