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Strahlungsheizung: Technik & Heizkosten im Vergleich

Was ist eine Strahlungsheizung? Wie unterscheidet sie sich von einer Konvektionsheizung? Welche Heiztechniken gibt es? Mit welchen Kosten muss man rechnen?

Als Strahlungsheizung bezeichnet man eine Heizung, die ihre Wärme vorwiegend per Wärmestrahlung an die im direkten Strahlungsbereich erfassten Gegenstände und Körper abgibt. Die Raumluft wird dabei indirekt über die zuvor erwärmten Bauteile aufgeheizt. Vorteilhaft an der Strahlungsheizung ist, dass im Wohnbereich geringere Raumlufttemperaturen bei gleichem subjektiven Wärmeempfinden der Bewohner herrschen und deutlich weniger Luft umgewälzt wird, was ein angenehmeres Raumklima herstellt.

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Funktionsprinzip und Vorteile einer Strahlungsheizung

Als Strahlungsheizung bezeichnet man eine Heizung, die ihre Wärme vorwiegend abstrahlt. Dem liegt das physikalische Prinzip der Wärmestrahlung zugrunde. Der Wärmestrahler tauscht mit seiner Umgebung Strahlen (Strahlungsaustausch).

Jede mit mehr als Null Grad Kelvin temperierte Oberfläche strahlt Wärme ab. Eine Zimmerwand, deren Oberflächentemperatur beispielsweise 22 Grad Celsius beträgt, strahlt sogenannte Infrarotwärme (Infrarotstrahlung) ab. Innerhalb eines geschlossenen Zimmers geht die Strahlung nicht verloren. Sie wird teils absorbiert und teils reflektiert – und zwar solange, bis keine Strahlung mehr reflektiert wird, weil alle Strahlung absorbiert wurde.

Die Luft im Raum wird dabei indirekt erwärmt. Und zwar dort, wo sie in direkten Kontakt mit den Oberflächen im Raum (Wände, Decke, Boden, Einrichtungsgegenstände) gerät. Das ist auch der Grund dafür, dass die Lufttemperatur in einem Raum geringer ist als die Temperatur der Oberflächen der Materialien darin ist.

Tabelle 1: Vorteile einer Heizung per Wärmestrahlung im Überblick
Die Wärmestrahlung erwärmt nicht die Luft, sondern die Oberflächen im Raum (Bauteile und Interieur)
Die Luft im Raum bleibt kühl, was nicht mit gefühlter Wärmeeinbuße einhergeht.
Temperaturunterschiede und Zug werden mit Strahlungsheizungen minimiert bzw. ganz vermieden.
Strahlungsheizungen sind flexibel im Raum aufstell- bzw. montierbar, nur ein Stromanschluss ist nötig.
Schnelle Wärmebereitstellung: Bereits nach wenigen Sekunden ist Wärmestrahlung spürbar.
Nur sehr geringe Verluste bei gleichzeitigen Strahlungsheizen und Lüften.
Optimal als Zusatzheizsystem für Räume, die im Winter nicht richtig warm werden.

Alternative Bezeichnungen für Strahlungsheizung: Wärmestrahlen sind Wärmewellen, also elektromagnetische Wellen, darunter infrarote. Deshalb nennt man Strahlungsheizungen auch Wärmewellenheizungen oder Infrarotheizungen.

Vergleich von Strahlungs- und Konvektionsheizung

Das Heizen eines Raums mit vom Wärmeerzeuger oder Heizkörper abgestrahlter Wärme erklärt sich am besten im Vergleich mit einem anderen Prinzip der Wärmeübertragung: der Wärmekonvektion.

Eine entsprechende Konvektionsheizung genannte Heizung nutzt als Wärmeträger die Raumluft. Sie erwärmt diese und die warme Luft verteilt sich nach den Gesetzen der Thermodynamik (vergleichsweise ungleichmäßig) im Raum. Dabei entstehen Temperaturunterschiede zwischen oben und unten und es entsteht Zug, der Staub aufwirbelt.

Bei der Strahlungsheizung (unten) wird die Wärme direkt in den Aufenthaltsbereich gebracht, sodass sich keine Wärmepolster durch aufsteigende Warmluft bilden. Die Wärmeverluste sind deshalb deutlich geringer als bei Heizsystemen, die die Raumluft als Wärmeträger nutzen (oben). (Grafik: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)
Bei der Strahlungsheizung (unten) wird die Wärme direkt in den Aufenthaltsbereich gebracht, sodass sich keine Wärmepolster durch aufsteigende Warmluft bilden. Die Wärmeverluste sind deshalb deutlich geringer als bei Heizsystemen, die die Raumluft als Wärmeträger nutzen (oben). (Grafik: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)

Anders die analog dazu benannte Strahlungsheizung: Sie erwärmt den Raum auch, wenn er komplett leer wäre, darin also ein Vakuum herrschte, gleichmäßig. Strahlungsheizungen brauchen demnach kein Wärmeübertragungsmedium wie Konvektionsheizungen.

Gut zu wissen: Technisch ist jede Strahlungsheizung zu einem geringen Anteil auch Konvektionsheizung, da auch sie mit ihren warmen Bauteilen Luft erwärmt. Und jede Konvektionsheizung ist zu einem geringen Teil auch immer eine Strahlungsheizung, da auch sie Wärmewellen abstrahlt.

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Gängige Strahlungs-Heizungssysteme im Überblick

Die Strahlungsheizung erzeugt Wärme auf unterschiedliche Weise: Zum einen kann es sich um eine Gasheizung handeln, zum anderen um eine elektrische Heizung. Die Wärmewellen werden demnach entweder aus Gas erzeugt oder aus elektrischem Strom.

Niedertemperaturstrahler vs. Hochtemperaturstrahler

Man unterscheidet Strahlungsheizungen nach der von ihnen erzeugten Heizwärmemenge und Heiztemperatur in

  • Niedertemperaturstrahler und
  • Hochtemperaturstrahler.

Bei sogenannten Niedertemperaturstrahlern handelt es sich meist um "Heizkörper", denen eine in einem zentralen Wärmeerzeuger erzeugte Wärme zugeführt wird und die diese abstrahlen. Als Übertragungsmedium dient dabei üblicherweise Heizwasser, das über Rohre in den Heizkörper strömt. Ein Niedertemperatur-Strahlungsheizkörper braucht wegen des ihm zugrunde liegenden Funktionsprinzips eine vergleichsweise große raumseitige Abstrahlfläche, eine größere als ein Konvektorheizkörper.

Zu den Niedertemperaturstrahlern zählen daher i.d.R. Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen, Wandheizungen und Deckenheizungen in ihren handelsüblichen Bauformen (Metall-, GK- und Lehm-Schnellbauelemente) und in speziellen Bauformen (beispielsweise in Form einer sogenannten Bauteilheizung).

Ein sogenannter Hochtemperaturstrahler ist eine Strahlungsheizung, die die abzustrahlende Wärme im bzw. am Abstrahlbauteil selbst erzeugt. Die abgestrahlte Wärme ist bei solchen Strahlungsheizungen hochtemperiert und lässt sich über einen größeren Abstand, in größerer Menge und über eine wesentlich kleinere Abstrahlfläche abstrahlen. Zu den Hochtemperatur-Strahlungsheizungen zählen:

  • elektrische Heizstrahler, wie sie beispielsweise in einem Bad als elektrische Badzusatzheizung oder über dem Wickeltisch als Wickeltischwärmer zum Einsatz kommen
  • Gasheizstrahler wie z. B. ein katalytischer Bauheizer, ein Terrassenstrahler (umgangssprachlich Heizpilz genannt) oder eine industrielle Hallenarbeitsplatzheizung
Erdgas-Dunkelstrahler übertragen (ebenso wie Hellstrahler) einen großen Teil der erzeugten Wärme durch Strahlung. Ihre Oberfläche wird aber nicht heißer als 650 °C und glüht nicht sichtbar (daher der Name). (Foto: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)
Erdgas-Dunkelstrahler übertragen (ebenso wie Hellstrahler) einen großen Teil der erzeugten Wärme durch Strahlung. Ihre Oberfläche wird aber nicht heißer als 650 °C und glüht nicht sichtbar (daher der Name). (Foto: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)
Gasinfrarotstrahler emittieren Wärmestrahlung über sichtbar rotglühende Keramikplatten. Deshalb nennt man sie auch Hellstrahler. (Foto: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)
Gasinfrarotstrahler emittieren Wärmestrahlung über sichtbar rotglühende Keramikplatten. Deshalb nennt man sie auch Hellstrahler. (Foto: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)

Expertenrat: Wegen der hohen Betriebstemperatur der Hochtemperaturstrahler besteht Verbrennungsgefahr und Brandgefahr. Diesen Gefahren muss der Anwender der Strahlungsheizung mit geeigneten und vorschriftsgemäßen Vorsichtsmaßnahmen wie Abschirmung und Anbringung außerhalb des Arbeitsbereichs mit Sicherheitsabständen zu anderen Gegenständen entgegen wirken.

Elektrische Infrarot-Strahlungsheizungen

Bei elektrischen Strahlungsheizungen werden eine Heizwendel oder ein Heizstab von elektrischer Energie durchströmt, wobei sie sich erwärmen. Die so erzeugte Wärme strahlen Heizwendel oder Heizstab als Infrarotstrahlen ab.

Infrarotstrahlen sind elektromagnetische Wellen, die über dem Bereich der für das menschliche Auge sichtbaren Strahlen liegen (Wellenlängenband von 3 bis 50 μm). Dieser Wellenlängenbereich ist gefahrlos. Sie haben demnach keinen Elektrosmog und daraus möglicherweise resultierende gesundheitliche Gefahren zu befürchten.

Hinter dem Glühkörper sitzt ein Spiegel: Er lenkt die Infrarotstrahlen in eine Richtung. Der Glühkörper ist aufbautechnisch betrachtet eine um einen Keramikkern zur Isolation gegen Kurzschluss gewickelte Heizspirale. Die Heizspirale des Glühkörpers nennt man deshalb auch Glühwendel.

Die VASNER Zipris S LED Infrarotheizung ist eine klassische Spiegelheizung mit neuester LED Lichttechnik. Optisch besonders interessant ist, dass das Spiegelglas teilweise sandgestrahlt wird. (Foto: VASNER - MankeTech GmbH)
Die VASNER Zipris S LED Infrarotheizung ist eine klassische Spiegelheizung mit neuester LED Lichttechnik. Optisch besonders interessant ist, dass das Spiegelglas teilweise sandgestrahlt wird. (Foto: VASNER - MankeTech GmbH)

Expertenwissen: Eine spezielle Form des elektrischen Heizstrahlers ist die Rotlichtlampe: Die von ihrem Glühfaden erzeugte Wärme ist so stark, dass sie aus kleinerem Abstand medizinisch wirken kann.

Berechnung der Heizkosten von elektrischen Strahlungsheizungen

In privaten Haushalten werden i.d.R. elektrische Strahlungsheizungen wie z. B. Infrarotheizungen eingesetzt. Vor einem Kauf einer oder mehrerer solcher Infrarot-Heizplatten bzw. vor der Anmietung oder Kauf einer Wohnung oder eines Hauses mit elektrischer Strahlungsbeheizung ist es immer von Interesse über die Höhe der zukünftigen Heizkosten Bescheid zu wissen. Diese kann man vergleichsweise einfach selber berechnen.

Dazu müssen lediglich die jeweilige elektrische Heizleistung, die durchschnittlich zu erwartende Heizintensität und die Heizstundenzahl festlegen. Während man die elektrische Heizleistung des Strahlungsheizgerätes am Gerät selbst ablesen kann, kommt es zur Abschätzung der Heizintensität und -dauer darauf an, ob Sie die Elektroheizung nur zusätzlich oder als alleiniges Heizsystem nutzen möchten. Je nachdem können die Heizstufen, mit der die Strahlungsheizung betrieben wird, die Heizstunden und letztlich die Heizkosten beträchtlich variieren.

Heizkosten bei Nutzung als Zusatzheizung

Tabelle 2: Berechnung der Heizkosten von Strahlungsheizungen bei ausschließlicher Nutzung im Winter (Zusatzheizung)
Heizleistung pro Gerät Heizstunden pro Tag Heiztage Heizkosten (bei 30 Cents pro kWh)
100 Watt 2 Stunden 40 Tage 8 €
100 Watt 4 Stunden 60 Tage 24 €
100 Watt 6 Stunden 80 Tage 48 €
200 Watt 2 Stunden 40 Tage 16 €
200 Watt 4 Stunden 60 Tage 48 €
200 Watt 6 Stunden 80 Tage 96 €
300 Watt 2 Stunden 40 Tage 24 €
300 Watt 4 Stunden 60 Tage 72 €
300 Watt 6 Stunden 80 Tage 144 €
400 Watt 2 Stunden 40 Tage 32 €
400 Watt 4 Stunden 60 Tage 96 €
400 Watt 6 Stunden 80 Tage 192 €
500 Watt 2 Stunden 40 Tage 40 €
500 Watt 4 Stunden 60 Tage 120 €
500 Watt 6 Stunden 80 Tage 240 €

Heizkosten bei Nutzung als Hauptheizung

Tabelle 3: Heizkosten einer Elektro-Strahlungsheizung als Hauptheizsystem*
Wohnungs-/ Hausgröße Stromverbrauch Heizkosten (bei 30 Cents pro kWh)
30 m2 4.320 kWh/Jahr 1.296 €
50 m2 7.200 kWh/Jahr 2.160 €
100 m2 14.400 kWh/Jahr 4.320 €
150 m2 21.600 kWh/Jahr 6.480 €
180 m2 25.920 kWh/Jahr 7.776 €

* bei einem Heizwärmebedarf von 0,08 kW/m2 (Gebäude vor 1995 errichtet, normale Wärmedämmung) und 1800 Heizstunden/Jahr

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Weitere Informationen über Wärmewellenheizungen

"Strahlungsheizung: Technik & Heizkosten" wurde am 19.02.2018 das letzte Mal aktualisiert.