Infrarot Energie-Experten AbegSun
Deutsches Spitzenprodukt direkt vom Hersteller
Hersteller: ABEG Anlagen GmbH
Falkensteinstr. 13A • 34132 Kassel
Telefon Verwaltung: +49 561 50811
Infrarot Energie-Experten AbegSun
Deutsches Spitzenprodukt direkt vom Hersteller
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Beschreibung der Infrarottechnik als Heizenergie der ZukunftInfrarotheizungen sind als Zusatzheizung heute schon sehr verbreitet. Sie werden zunehmend mit mehr Kenntnissen über die Vorteile dieser Technik als Vollheizung in jeder Art von Gebäuden eingesetzt.
Durch neue technische Innovationen sind Heizungen mit hohen stromsparenden Eigenschaften entwickelt worden. Diese können durch ein Prüfzeugnis des Wirkungsgrades gemäß DIN nachgewiesen werden. Für keine andere Heizungsart gibt es diesen Beweis der Effektivität.
Wegen der fortschreitenden Nutzung der elektrischen Energie in allen Bereichen unseres Lebens, ist die Infrarotheizung die beste Wahl als Vollheizung für jedes Gebäude. Voraussetzung ist der Nachweis des Wirkungsgrades. Dieser bestimmt über Jahrzehnte hinweg den Verbrauch. Die Wirkungsgrade von Infrarotheizungen liegen zwischen 40% und 70%. – Alle andere Angaben über 70% sind falsch.
Infrarotstrahlung ist Lichtstrahlung einer bestimmten Frequenz, ähnlich der Sonnenstrahlung. Sie wird von einer Infrarotheizung als Wärme direkt in den Raum abgestrahlt, ohne die Luft zu erwärmen. Dabei bewegt sie sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum und wird von Personen, Gegenständen, Wänden und Decken zum Teil absorbiert, zum Teil reflektiert. Dieser Vorgang läuft so lange, bis die Energie komplett verbraucht ist.
Sie trifft dabei jeden Bereich oftmals mehrfach, so dass sich eine gleichmäßige Aufwärmung des Raums einstellt. Wird eine Person mehrmals getroffen, wird sie jedes Mal von der gleichen, schon bezahlten Energie erwärmt – einmalig und nur mit Strahlungsenergie möglich!
Die Raumtemperatur einer Infrarotheizung kann gegenüber einer Konvektionsheizung 1.5 bis 2° C niedriger als gewohnt eingestellt werden, weil Konvektionswärme durch die Bewegung kühlend wirkt. Auch das spart Energie.
Eine Infrarotheizung ist eine Direktheizung, die keinen Brenner, keinen Kompressor, keine Pumpen, Ventile oder meterlange Warmwasserleitungen benötigt. Dadurch ist eine Infrarotheizung langlebig, wartungsfrei und kostengünstig bei denkbar einfachster Montage. Es müssen keine Temperaturen aus Erde oder Luft an ein anderes Medium durch Wärmetausch übertragen werden. Es wird simpel die Raumtemperatur des Vortages auf die Wohlfühltemperatur erhöht. Da muss keine Wärme (oder Kälte) der Außenluft oder Erdwärme 60-120 Meter tief aus der Erde geholt werden, um anschließend verlustreich durch Wärmetausch an das Heizwasser übertragen zu werden.
Nachts und auch tagsüber, wenn niemand im Raum ist, ist alles aus. – Der Verbrauch ist NULL.
Der Energieverbrauch eines Infrarotheizelementes richtet sich nach der vom Hersteller angegebenen Wattzahl. Ein Heizkörper mit 1000 Watt Leistung verbraucht in der Stunde 1 Kilowattstunde Strom. Bezahlt man dafür 32 ct, dann sind das die Kosten des Heizens für eine Stunde.
Allerdings ist eine thermostatgesteuerte Infrarotheizung immer nur den Bruchteil einer Stunde eingeschaltet; denn nach Erreichen der vom Bewohner gewünschten Solltemperatur schaltet sie automatisch ab. Erst nachdem die Temperatur um die eingestellte Verzögerungszeit (Hysterese) gesunken ist, schaltet sich die Heizung wieder ein. Die Hysterese ist in der Regel bei Infrarotheizungen auf 0,5-1°C eingestellt. Bedingt durch das Aufwärmen der Personen, Gegenstände und Wände des Raumes werden die Ausschaltzeiten immer größer.
Wird ein Heizkörper mit großer Leistung verwendet, schaltet er sich bei Erreichen der eingestellte Solltemperatur entsprechend seiner höheren Leistung eher ab als ein Heizkörper mit kleinerer Leistung. – Der Verbrauch ist gleich. Die Leistung in Watt gibt also keine Auskunft über die Verbrauchskosten einer Infrarotheizung. Diese sind maßgeblich vom Wirkungsgrad und dem Heizverhalten der Bewohner abhängig.
Allein ausschlaggebend für die Höhe der Heizkosten bei Infrarotheizungen sind:
Ist der Wirkungsgrad schlecht, ist der Verbrauch immer höher als erforderlich! Schlecht sind 40%, exzellent sind 70%. Dieses ist der höchste Prozentsatz, der physikalisch möglich ist. AbegSun hat 69,5 % erreicht gemäß DIN-Prüfzeugnis.
Befindet man sich im Strahlungswinkel eines AbegSun Heizkörpers, spürt man bereits nach 120 Sekunden eine Wärme von 100°C (Prüfzeugnis der TU Dresden). Dieses wird nur beeinträchtigt, wenn die Luftdichtigkeit des Raumes schlecht ist.
Durch die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegenden Licht-/Wärmeteilchen (Photonen), wird der Raum nach und nach gleichmäßig erwärmt. Dabei wird die Strahlungswärme zum Teil absorbiert und zum Teil reflektiert. Alle Bereiche des Raumes, Decken, Wände und Fußböden, einschließlich den Ecken eines Raumes, werden dabei erfasst. Dieses steht im Gegensatz zur Konvektionsheizung, bei der Bereiche gar nicht (die Ecken eines Raumes) und manche übermäßig erwärmt werden (die Decken des Raumes).
Um die Vorteile einer staubfreien, gesunden Raumluft durch die Anwendung der Infrarot-Strahlungsheizung nicht zu verlieren, darf man der übergriffigen Gesetzgebung im neuen Gebäudeenergiegesetz GEG nicht folgen. Dort wird, nachdem mit viel Aufwand das Gebäude luftdicht gemacht wurde (Blower Door Test), eine Zwangslüftung vorgeschrieben. Diese macht die Vorteile der Strahlungswärme zunichte und beeinträchtigt die erreichte hohe Luftqualität im Raum. Für Staubalergiker ist eine Zwangslüftung gesundheitsschädlich.
Durch eine Zwangslüftung entsteht ungewollt Konvektion im Raum. Das bedeutet Wärmeverluste, da sich bewegende Luft einen Kühleffekt von ca. 1.5 – 2°C hat. Dieser muss durch zusätzliche Wärme (Hochregeln des Thermostaten) ausgeglichen werden, ist also energetisch negativ.
Grundlage für eine Aussage über die Verbrauchskosten von Infrarotheizelementen ist immer der nach DIN geprüfte Wirkungsgrad. Wissenschaftlicher Konsens ist, dass nur Heizelemente, die einen Wirkungsgrad von mindestens 40% haben, als Infrarotheizkörper bezeichnet werden können. Liegt er darunter, ist die Strahlungsleistung so gering, dass überwiegend uneffiziente Konvektionswärme erzeugt wird.
Die angegebene Leistung in Watt gibt allerdings keine Auskunft über den Gesamtverbrauch einer Infrarotheizung, da die Temperatur durch sogenanntes Intermittieren, d. h. Ein- und Ausschalten geregelt wird. Immer wenn die eingestellte Solltemperatur (auch Wohlfühltemperatur des Benutzers) erreicht ist, schaltet der Heizkörper ab und nach dem Absinken der Temperatur um mehr als 0.5-1,0°C wieder ein. Ist die elektrische Leistung eines Heizelementes hoch, bedeutet dieses nicht, dass insgesamt mehr Energie verbraucht wird; denn, ist die Leistung höher, wird früher abgeschaltet. Die Verbrauchskosten bleiben gleich.
Ein groß gewählter Heizkörper schadet also nicht. Es wird im Raum nur schneller warm, und man ist bei niedrigen Außentemperaturen und schlechter Gebäudedämmung immer auf der sicheren Seite.
Durch eine Wärmebedarfs- oder Heizlastberechnung oder durch Verbrauchsmessungen kann vor der Anschaffung der Heizung die Größe der Heizelemente ermittelt werden. Hierfür kann auch der Service von ABEG genutzt werden. Wenn der Verbrauch durch Stromabrechnungen bekannt ist, kann ermittelt werden, wie hoch die Verbrauchskosten sein werden. Dann können die Mehrkosten bei einem schlechten Wirkungsgrad errechnet werden.
Bereits ab Mitte 2025 können bei vielen Stromanbietern sog. Smart Meter bestellt werden. Diese messen stündlich den Stromverbrauch. Sie ermöglicht es, die Stromaufnahme zeitlich zu steuern, d. h. man kann dann die für die Heizung vorhanden Batterien oder das E-Auto vor der Tür gezielt mit billigem Direktstrom laden. Der Strompreis wird damit günstiger.
Ein Forschungsprojekt mit einem Vergleich zwischen eine wassergeführten Wärmepumpen-Fußbodenheizung und einer Infrarotheizung ergab:
„Bei Laborraummessungen mit eingestelltem intermittierendem Betrieb zeigte sich eine Zunahme der Verbrauchsdifferenzen zwischen Fußbodenheizungs- und Infrarotheizungsraum von 15 %.
Als Regler wurde hier eine „intelligente“ Raumregelung verwendet, die selbstständig die nötige Aufheizzeit zum Erreichen einer Solltemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt ermittelt hat. Für die elektrische Fußbodenheizung und die IR-Heizung funktionierte diese Regelung sehr gut. Da die Wärmepumpe aufgrund ihres von der Heizkurve abhängigen modulierenden Betriebs keine konstante Leistung geliefert hat, konnte auch die Regelung keine genaue Aufheizzeit ermitteln. Dies führte dazu, dass der Fußbodenheizung auch außerhalb der vorgesehenen Heizzeiten Wärme zugeführt wurde.
Eine Simulation des intermittierenden Betriebs bei beiden Heizungssystemen mit einer Wärmepumpe ohne modulierende Betriebsweise und in gut gedämmten Süd- und Nordräumen ergab einen um ca. 2% geringeren Energieverbrauch für die Infrarotheizung.
Quelle: Forschungsprojekt „IR-Bau“; Projektabschlussbericht: Stand: 02/2020;
Aktenzeichen: SWD-10.08.18.7-17.11
Ganz klar – die Heizung mit dem höchsten Wirkungsgrad. Die Unterschiede bei den Produkten sind immens und können bei einem 1-Familienhaus mehrere hundert Euro Mehrkosten im Jahr erzeugen. Bemerkenswert: – für eine Wärmepumpenheizung gibt es keine Wirkungsgradmessungen nach DIN. Die Jahresarbeitszahl JAZ sagt nichts über den Wirkungsgrad der gesamten Heizung aus. Für den Wirkungsgrad muss die Nutzwärme im Raum nach einem geregelten Verfahren, einer DIN, gemessen werden.
Zur Tabelle der Energieverluste durch schlechten Wirkungsgrad →
Die Verbrauchskosten von Infrarotheizelementen können nur über deren Wirkungsgrad beurteilt werden. Wissenschaftlicher Konsens ist, dass nur Heizelemente, die einen Wirkungsgrad von mindestens 40% haben, als Infrarotheizkörper bezeichnet werden dürfen. Liegt er darunter, ist die Strahlungsleistung so gering, dass überwiegend uneffiziente Konvektionswärme erzeugt wird. Wegen der Verluste bei der Umwandlung von elektrischer in thermische Energie ist bei sog. „Graustrahlern“ für Wohnräume ein maximaler Wirkungsgrad nach DIN EN IEC 60675-3 von 70% erreichbar.
Ist die elektrische Leistung eines Heizelementes hoch, bedeutet dieses nicht, dass insgesamt mehr Energie verbraucht wird; denn bei höherer Leistung wird früher abgeschaltet. Die Verbrauchskosten bleiben gleich. Ein groß gewählter Heizkörper schadet also nicht, er wird aber schneller warm. Der Vorteil ist außerdem, dass man bei niedrigen Außentemperaturen und schlechter Gebäudedämmung mehr auf der sicheren Seite ist.
Verbrauchskostenvergleiche von Infrarotheizungen sind nur über die Vergleiche der nach DIN-geprüften Wirkungsgrade und der Länge der Anheizzeit (dynamischer Faktor) möglich. Beides wird im Prüfzeugnis des Wirkungsgrades angegeben und muss vor Kaufentscheidung zur Ansicht zur Verfügung stehen. Die Anzahl und Größe der Infrarotheizkörper kann nur über die Raumgröße und der Nutzungsart des Raumes (z. B. Wohnzimmer, Kinderzimmer, Gast oder Bad) ermittelt werden. Eine Heizlastberechnung nach DIN, wie sie für Warmwasserheizungen gültig ist, würde zu falschen Ergebnissen führen. Wir haben es hier physikalisch nicht mit Thermodynamik, sondern mit Quantenphysik und der Berechnung nach der Stefan-Bolzmann-Formel zu tun.
Wissenschaftlich gesichert (Festlegung DIN EN IEC 60675-3) beträgt der Wirkungsgrad von Infrarot-Heizelementen wegen der Verluste bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme maximal 70% (± 2,8%). AbegSun hat 69.5% erreicht und ist damit eines der Infrarot-Heizelemente mit den niedrigsten Verbrauchskosten.
Wir haben es Herrn Dr. Kosack mit seiner Arbeit als Professor an der Universität Kaiserslautern zu verdanken, dass es eine DIN-Norm für die Wirkungsgradmessung von Infrarotheizungen gibt. In der DIN EN IEC 60675-3, gültig ab dem 1. Januar 2023, ist festgelegt, welche Kriterien bei der Prüfung der Effizienz von Infrarotheizungen angewendet werden müssen. Die Technische Universität Dresden hat einen Messraum nach diesen Kriterien eingerichtet und führt die Wirkungsgradprüfungen DIN durch.
Als Kriterien gelten u.a.:
Die Wärmeverluste nach hinten werden bei der DIN-Prüfung nicht besonders gemessen, da sie sich auf die vordere Oberflächentemperatur in voller Höhe als verlustbringend auswirken. Der Wirkungsgrad wird dadurch geringer. Da Verluste bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme physikalisch immer entstehen, ist die Angabe von nahezu 100% als Wirkungsgrad von Infrarotheizungen falsch, wenn nicht gar eine bewusste Täuschung. Es wird dabei Primärenergie mit der Nutzenergie des Raumes verwechselt. Sieh Dir die Mehrkosten bei einem schlechten Wirkungsgrad an.
Weiterhin gilt gemäß Forschungsprojekt „IR-Bau“; Projektabschlussbericht: Stand: 02/2020; Aktenzeichen: SWD-10.08.18.7-17.11:
„Bei der Konstruktion von Infrarotheizungen ist eine optimale rückseitige Dämmung für den Strahlungswirkungsgrad entscheidend. Weiterhin hat auch die Position im Raum einen Einfluss auf den Strahlungswirkungsgrad. Hier hat sich gezeigt, dass sich eine Deckenaufhängung der Systeme vorteilhaft auf den Strahlungswirkungsgrad auswirkt, da so die Wärmeabgabe über Konvektion verringert wird. Eventuell ist es aber auch möglich, durch konstruktive Maßnahmen den Konvektionsanteil bei wandaufgehängten Infrarotheizungen zu minimieren. Hier besteht jedoch noch weiterer Forschungsbedarf.“
„Der Wirkungsgrad einer Infrarotheizung bestimmt, wieviel Prozent der zugeführten elektrischen Energie in Form von Strahlungswärme an den Raum abgegeben wird. Der übrige Teil wird in Form von Konvektion oder Wärmeleitung abgegeben und kann unter Umständen nicht primär zur Beheizung des Raums verwendet werden. Daher ist der Strahlungswirkungsgrad für die Effizienz eines Infrarotheizungssystems eine entscheidende Größe.“
Bei Messungen des Strahlungswirkungsgrades an verschiedenen am Markt erhältlichen Infrarotheizungen haben sich große Unterschiede gezeigt. Der Strahlungswirkungsgrad variiert je nach Hersteller zwischen 40 % und 70 %. Es fehlte bislang eine Normierung, die allgemein definiert, wie der Strahlungswirkungsgrad und damit die Güte einer IR-Heizung bestimmt wird.“
Anmerkung AbegSun: die Normierung ist seit dem 1. Januar 2023 in Kraft – AbegSun 69,5%
Es ist wissenschaftlicher Konsens, dass ab einer Strahlungstemperatur von 60-70°C aufwärts und einem Wirkungsgrad von mindestens 40%, eine Heizung als Infrarotheizung bezeichnet werden darf. Unsere Erfahrung, Aussagen von Kunden und Messungen mit der Infrarot-Kamera haben allerdings ergeben, dass bei diesen niedrigen Temperaturen schon in einem geringen Abstand kaum Wärme zu spüren ist. Das ist auch logisch, da die Strahlungstemperatur mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt und die Wärme bereits in der Nähe des Heizelementes als Konvektionswärme nach oben verloren geht. Der Anteil an Konvektionswärme ist bei diesen Heizelementen höher als der Strahlungsanteil. Folgerichtig sollte man erst bei höheren Temperaturen von Infrarot-Heizkörpern sprechen.
Für einen hohen Wirkungsgrad sollte die vordere Oberflächentemperatur so hoch wie möglich sein, da die Strahlungsleistung um den Faktor 16 zunimmt, wenn man die Temperatur verdoppelt (Stefan-Boltzmann-Gesetz).
AbegSun hat laut TU Dresden eine mittlere Strahlungstemperatur von 145°C. Dieses ist ein auschlaggebender Faktor für einen hohen Wirkungsgrad mit einem niedrigen Verbrauch. Gegenüber einer Heizung mit ca. 70°C Oberflächentemperatur hat AbegSun eine um das 16-fache höhere Strahlungsleistung!
Eine Infrarotheizung sendet Lichtstrahlung, bestehend aus Photonen aus. Licht hat bei einer waagerechten Fläche einen Strahlungswinkel von 120°. Hat eine Infrarotheizung wie AbegSun einen größeren Strahlungswinkel, z. B. von 147° wie bei AbegSun, bewirkt dieses eine schnellere, großflächige Verteilung der Wärmestrahlung im Raum. Dann wirkt sich besonders eine große Strahlungswärme positiv aus. – Der Raum wird durch großflächigere Reflektion und Absorbtion schneller und gleichmäßiger warm.
Da die Wärmestrahlung mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, ist es für die Effizienz eines Infrarot-Heizelementes wichtig, dass die vordere Strahlungstemperatur hoch ist. Sie kann sich dann über die große Fläche spürbar im Raum verteilen. Bei AbegSun ist sie im Mittel 145°C. Das wirkt sich besonders effizienzsteigernd aus. Der Wirkungsgrad erhöht sich.
Die von einer Strahlung mit einem Winkel von 147° erwärmte Grundfläche beträgt bei einer Montage in 2,5 m Entfernung ca. 33 m².
Nach dem Einschalten eines Infrarot-Heizkörpers wird sofort der maximale Strom entsprechend der Leistung des Heizkörpers verbraucht. Es entstehen durch das vom Thermostaten geregelte Ein- und Ausschalten ständig Verluste in dieser Phase, da die Wärme sich immer erst nach und nach entwickelt. Je länger diese Anheizzeit ist, um so höher ist der Energieverlust in dieser Zeit – der Wirkungsgrad sinkt.
In der DIN-Prüfung des Infrarot-Wirkungsgrades wird dieses mit dem sog. Dynamischen Faktor abgebildet. Während der Anheizzeit überwiegt bis zum Erreichen von ca. 70°C der konvektive Anteil der Wärme. Dieses wirkt sich energetisch negativ aus, weil sich bewegende Luft um ca. 1,5 bis 2,0°C kühler ist.
Bei AbegSun erreichen wir bereits nach 120 Sekunden 100°C Strahlungstemperatur (laut Prüfzeugnis der TU Dresden). Auch dieses fließt positiv in die Wirkungsgradberechnungen ein.
Energiesparende Infrarotheizungen haben keine vordere Verkleidung aus Blech, Schiefer, Marmor, Glas o. ä., auch keine Lackierung, wenn die höchste Effizienz erreicht werden soll. Die Wärmeübertragung von einem Material auf das andere ist ein Materialwechsel, der die Energieeffizienz verringert und den Stromverbrauch erhöht. Der Wirkungsgrad würde sich verschlechtern.
Auch ein Agregatzustandswechsel, wie er mehrfach bei Wärmepumpenheizungen im Kompressor passiert, bewirkt bei jedem Wechsel massive Effizienzverluste. Ein hoher, nach DIN gemessener und mit Zertifikat nachgewiesener Wirkungsgrad ist der einzige Garant für geringste Heizkosten. Übrigens – für Wärmepumpen gibt es keine Wirkungsgradprü-fung nach DIN.
Hält man sich absehbar nur für kurze Zeit im Raum auf, z. B. morgens zum Frühstück, wird mit dem Tischthermostaten die direkte und schnelle Erwärmung innerhalb des Strahlungswinkels eingeschaltet. Das bewirkt nach 120 Sekunden eine Strahlungstemperatur von 100° C. Der Thermostat steht hierbei im Bereich des Strahlungswinkels und regelt die Temperatur.
Danach wird wieder ausgeschaltet bis der Raum wieder betreten wird. Der höchste Energiespareffekt wird hierbei erreicht, da zu allen anderen Zeiten, auch nachts, alle Heizkörper ausgeschaltet sind und NULL Strom verbraucht wird.
Bei diesem Heizkonzept wird eine Grundtemperatur von z.B. 16-18°C voreingestellt. Der Thermostat regelt sie morgens auf die gewünschte Wohlfühl-Temperatur hoch, z.B. auf 21,5°C. Das entspricht ca. 23°C gegenüber einer Konvektionsheizung, wie wir sie bisher in der Regel benutzt haben. Diese Grundtemperatur kann mit dem Wochenprogramm des mitgelieferten Thermostaten eingestellt werden oder von Hand, wenn man seine Wohlfühltemperatur haben will.
Ein Wochenprogramm ist dann sinnvoll, wenn die Bewohner einen relativ geregelten, gleichmäßig ablaufenden Tagesrythmus haben. Der Thermostat befindet sich bei diesem Heizkonzept außerhalb des Strahlungskegels und überwacht so den gesamten Raum.
Bei diesem Konzept muss der Heizkörper ausreichend groß sein, da der gesamte Raum erwärmt werden soll. Bei größeren Räumen müssen mehrere Heizkörper über die Fläche verteilt werden. Bei mehreren Heizelementen ist der Verbrauch nicht höher, weil sie entsprechend früher abschalten.
Infrarot-Heizelemente haben wegen des geringen Materialaufwands und der geringen Anzahl an mechanischen Komponenten bei der Herstellung einen geringen Co²-Abdruck. Es werden keine mechanischen Teile wie Pumpen, Regler, Ventile, Kompressoren oder endlos lange wasserführenden Leitungssysteme benötigt.
Infrarotheizungen lassen sich effektiv mit grünem Strom betreiben, sind leicht austausch- und receycelbar. Schon im ersten Quartal 2024 waren im deutschen Stromnetz 52% Anteile an regenerativem Strom enthalten. Das Ziel von 65% ab Mitte 2028 für Neubauten wird bei der Verwendung von Infrarot-Heizungen leicht zu erreichen sein. Dieses Ziel ist wegen des großen Einsatzes regenerativer Energieträger bereits Mitte 2025 erreicht worden.
Durch die jetzt geplante stetige Steigerung der CO² Bepreisung werden ÖL und Gas immer teurer werden, sodass die Umstellung der Heizungen auf Strom immer sinnvoller und schneller von statten gehen wird. Diese Notwendigkeit bewirkt selbst auch noch ein schnelleres Ansteigen der Brennstoffpreise, da diese immer weniger nachgefragt und verkauft werden.
Bei der TU Dresden wurde in einem standardisierten Muster-Wohngebäude untersucht, wie sich die Kombination einer Wärmepumpenheizung für die Grundlastversorgung mit einer Infrarotheizung zur Spitzenlastabdeckung auswirkt. Diese Untersuchungen gehen von dem Konzept einer sog. Hybridheizung aus, einer Kombination von Infrarotheizung und Wärmepumpe.
Die Ergebnisse zeigten, dass dieses durchaus ein Konzept für die Sanierung von Altbauten sein kann. Hier wurden allerdings Heizkörper mit 50% Wirkungsgrad eingesetzt, die heute nicht mehr den technischen Möglichkeiten entsprechen. Inzwischen gibt es Infrarotheizungen mit nahezu dem physikalisch maximal machbaren 70% Wirkungsgrad (AbegSun 69,5% +-2.8%). Diese hohe Effizienz macht den Einsatz eines weiteren Heizsystems, z. B. einer Wärmepumpe, überflüssig und unwirtschaftlich.
Dieses gilt auch für ein kleineres Wärmepumpensystem für die alleinige Versorgung des Haushaltes mit Heißwasser. Es ist seit Jahrzehnten nach vielen diesbezüglichen Diskussionen Konsens, dass die Warmwasserversorgung über elektronisch geregelt Durchlauferhitzer das weitaus effizientere System ist.
Die Untersuchungen des Hybridsystems wurden nicht mit den effizientesten Heizelementen gemacht. Es wurden Infrarotheizungen mit einem Wirkungsgrad von ca. 50% verwendet. Werden dagegen bei der Beheizung von Wohngebäuden Infrarotheizungen mit dem maximal möglichen Wirkungsgrad ca. 70% verwendet, macht eine Hybridlösung als Kombination von Infrarot und Wärmepumpe keinen Sinn mehr, da sich hierbei die Effizienz der Infrarotheizung um 28,57% erhöht gegenüber den bei der Untersuchung der TU Dresden verwendeten IR-Heizelementen.
Die Heizkosteneinsparung beträgt auf Grund der höheren Effizienz pro Jahr 548,54 € (32 ct/kWh – 6000 kWh Jahresverbrauch). Die Energieeinsparungen sind dabei konservativ linear zur Erhöhung des Wirkungsgrades gerechnet. Bei dem in der Studie angenommenen Lebenszyklus von 40 Jahren würde sich bei der Infrarotheizung eine zusätzliche Einsparung von 21.941,60 € ergeben. Dadurch wird eine Hybridlösung als Kombination mit einer Wärmepumpe wirtschaftlich unsinnig.
Bei der Untersuchung der TU Dresden ist man von einem Lebenszyklus der beiden Heizungen von 40 Jahren ausgegangen. Da die Wärmepumpe maximal eine Lebensdauer von 15-18 Jahren hat, mussten die Investitionen dafür zweimal gerechnet werden!
Zur Tabelle der Energieverluste durch schlechten Wirkungsgrad →
Wir erleben zur Zeit einen Hipe bezüglich Wärmepumpen-Heizungen (Wiki →). Da sie außergewöhnlich teuer sind, lohnt es sich, einen Blick auf diese Technik zu werfen.
Physikalisch technisch handelt sich dabei um die seit jeher gebräuchliche Konvektionsheizung. Eine Konvektionsheizung benutzt physikalisch die Thermodynamik, um die erzeugte Wärme im Raum zu verteilen. Dieses grundlegende Prinzip ist bezogen auf die Effizienz mit erheblichen Mängeln behaftet. Die dabei auftretenden Energieverluste sind bei den heutigen Preisen für Brennstoffe eigentlich nicht mehr akzeptabel, dennoch wird die Wärmepumpenheizung mangels technischer Kenntnisse in der Öffentlichkeit empfohlen.
Jedoch kommt die modernere, auf quantenphysikalischen Grundlagen beruhende Heiztechnik der Infrarot-Strahlungsheizung auf Grund ihrer überlegenen Technik immer mehr in den Fokus bei Neubau und Sanierungen von Gebäuden.
Dieses geschieht dann, wenn ein Bauherr oder Fachplaner das Märchen hinterfragt, dass man mit einer Wärmepumpenheizung das 3-5 fache der hineingesteckten Energie als Wärme im Raum wieder herausholen könne. Wenn das so wäre, wären alle Energieprobleme der Welt mit einem Schlag gelöst. Diese Aussage verstößt gegen den ersten und zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, ist also nicht möglich. Deswegen hat es auch seit vielen Jahrhunderten niemand geschafft, ein Perpetuum mobile zu bauen.
Eine Wärmepumpenheizung gewinnt thermische Energie aus Wasser, Erde oder Luft und überträgt diese auf ein Kältemittel. Das Medium verdampft und strömt dann in einen mit Strom betriebenen Kompressor. Dieser erhöht den Druck, wodurch die Temperatur steigt. Die so entstandenen erhöhten Temperaturen werden anschließend durch Wärmetausch an das Heizsystem übertragen und per Rohrleitungen und Heizkörpern in die Räume geleitet. Dabei sinkt die Temperatur im Heizsystem wieder ab und der Kreislauf beginnt erneut.
Wenn man dieses System überdenkt, ist die so hoch gelobte Effizienz der Wärmepumpenheizung nur schwer nachzuvollziehen. Da wird kalte Luft oder Wasser mit einer elektrischen Pumpe in das Gebäude geholt, um nach mehreren Umwandlungen des Aggregatzustandes (ein Kältemittel wird verdampft, verdichtet, kondensiert und verflüssigt) erwärmt zu werden.
Die Erdwärme ist immer ca. 9-10°C, die Luft oft viel kälter. Diese Temperaturen müssen bei einer Konvektionsheizung auf 55-65°C und bei einer sinnvolleren Fußbodenheizung auf ca. 28 – 32° C gebracht werden.
Bei niedrigen Außentemperaturen gelingt dieses bei einer Luft-Wärmepumpe energetisch nur extrem uneffizient. Das kann an einer falschen Einstellung der Anlage, oft aber auch an dem viel höheren Verbrauch an elektrischer Energie liegen; denn eine Wärmepumpenheizung verwendet zum Erzeugen der Nutzenergie im Raum elektrischen Strom, mit dem an kalten Tagen uneffizient nach dem alten Tauchsieder-Prinzip in einem Boiler Warmwasser erzeugt und gespeichert wird.
Besonders wirkt sich dieses bei Luft-Wärmepumpen aus, wenn im Winter die Minusgrade der Luft genutzt werden müssen, um für eine Fußbodenheizung 28-30°C zu erzeugen oder für Konvektionsheizkörper sogar 65°C. – Da kann sich der Stromverbrauch schnell astronomisch vervielfachen. Die Vorlauftemperatur muss bei einer Wärmepumpenheizung sogar ca. 10°C höher eingestellt werden, um die Wärmeverluste im nachfolgendem Leitungssystem auszugleichen.
Die von der SHK (Sanitär-Heizung-Klima) Branche definierten COP und JAZ Werte sind keine Angaben über den Wirkungsgrad, werden aber von Energieberatern, Journalisten und Politikern immer wieder so genannt. Für Wärmepumpen gibt es überhaupt keine genormten Wirkungsgradberechnungen, im Gegensatz zur Infrarotheizung.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) definiert lediglich den Temperaturgewinn des Volumenstroms am Ende der Kompressoreinheit. Sie berücksichtigt nicht die Verluste des gesamten Systems mit den folgenden endlosen Leitungen und Heizkörpern. Es werden nicht alle den Verbrauch bestimmenden Werte eingerechnet. Dieses wird im Forschungsprojekt IR-Bau wie folgt festgestellt:
Wird ein Raum direkt elektrisch über z.B. eine IR-Heizung beheizt, entspricht der elektrische Verbrauch der Heizung dem Nutzwärmebedarf des Raumes. Entsprechend muss für einen energetischen Vergleich bei Wärmepumpen der gesamte notwendige Strom- und Wärmebedarf bilanziert werden, der zur Deckung des Nutzwärmebedarfs eines Raums notwendig ist. Für die Ermittlung einer Jahresarbeitszahl darf also nicht allein von dem Bilanzraum „WPA“ ausgegangen werden, den die VDI 4650 nutzt, sondern es muss der Bilanzraum „WPHA“ angesetzt werden.
Dieser Bilanzraum berücksichtigt alle Stromverbräuche und Wärmeverluste, die zur Versorgung eines Raumes mit der erforderlichen Nutzwärme notwendig sind, also die Leitungs- und Speicherverluste, die Übergabeverluste und die Energie für Pumpen, Stellventile, Wärmemengenzähler und eventuell zusätzlich notwendigen Raumtemperaturregelungen. Dies hat zur Folge, dass die Jahresarbeitszahl, bezogen auf den Bilanzraum WPHA, im Vergleich zur Jahresarbeitszahl nach VDI 4650, kleiner wird.
Somit ist die Differenz im Stromverbrauch von Wärmepumpe und IR-Heizung in Realität geringer, als die Werte nach VDI 4650 zunächst vermuten lassen.
Quelle: Forschungsprojekt „IR-Bau“; Projektabschlussbericht: Stand: 02/2020;
Aktenzeichen: SWD-10.08.18.7-17.11
Eine Infrarotheizung mit hoher Effizienz nahe 70%, ist von keinem anderen Heizsystem wirtschaftlich zu übertreffen!
Also liebe Leser – keine Märchen von Politikern, Journalisten oder (leider auch) Energieberatern glauben, sondern Informieren und Nachdenken!
Heiztechniken – von der Wärmepumpe bis zu InfrarotHier kannst Du Dich informieren über die unterschiedlichsten Heiztechniken. Diese sind alle in ihren technischen Grundlagen sehr unterschiedlich. Ein richtige Entscheidung zu treffen, ist also nicht ganz leicht.
Wenn Du Dich für eine Infrarotheizung entscheidest, hast Du die in der Benutzung flexibelste Heizung der Welt mit der Möglichkeit, Deinen Verbrauch optimal zu steuern.
Wir versuchen, Dir mit unserer Seite möglichst verständlich die Informationen zu geben, die Du brauchst, um eine sinnvolle, zukunftsträchtige und möglichst auch kostengünstige Wahl zu treffen.
Es ist allen klar – wir müssen etwas für unsere Umwelt tun. Selbst wenn Deutschland nur für 2% der weltweiten Umweltverschmutzung verantwortlich ist, müssen wir, wie alle anderen Nationen auch, unseren Energiebedarf zukünftig aus regenerativen Energieträgern, also aus Sonne, Wind und Wasserkraft decken.
Auch Holz für Pelletheizungen muss ausgeschlossen werden; denn eine 100-jährige Nachwuchszeit ist nicht nachhaltig, weil unsere kurzfristigen Probleme damit nicht lösbar sind.
Atomtechnik, Kohle, Öl und Gas haben als Heiztechniken ausgedient.
Grundsätzlich ist alte Konvektionsheiztechnik mit Rohren in den Wänden in Frage zu stellen. Die Energieeffizienz ist schlecht und insbesondere ist auf Grund der verwendeten mechanischen Komponenten die Lebensdauer sehr begrenzt. Eine Wartung ist ständig erforderlich.
Die TU Dresden hat bei einem Forschungsprojekt mit dem Vergleich zwischen einer Wärmepumpen- und einer Infrarotheizung die Investitionskosten der Wärmepumpe bei einem Lebenszyklus von 40 Jahren 2 x angesetzt. Die unzähligen mechanischen Komponenten der Wärmepumpe haben eine entsprechend kurze Lebensdauer.
Des weiteren kann der Energieverbrauch bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe astronomische Höhen bei niedrigen Außentemperaturen erreichen. Die benötigte Wärme muss dann mit einem uneffizienten elektrischen Boiler mittels eines Heizstabes zusätzlich erzeugt werden.
Viel effektiver geschieht das Aufheizen morgens bei einer Infrarotheizung, bei der nur die vom Vortag vorhandene Raumwärme auf die gewünschte Wohlfühl-Temperatur gebracht wird. Wir haben festgestellt, dass bei einem nächtlichen Abschalten der IR-Heizung die Raumtemperatur am Morgen auch bei sehr kalten Nächten immer noch ca. 14-17°C beträgt, je nach Wärmedämmung des Gebäudes.
Die Wärmepumpenheizung ist zur Zeit im Trend. Deswegen ist sie hier als erste Technik genannt. Eine Wärmepumpenheizung ist grundsätzlich schon wegen ihrer uneffizienten Art als Konvektionsheizung gegenüber einer Strahlungsheizung veraltet.
Funktion: sie gewinnt thermische Energie aus Wasser, Erde oder Luft und überträgt diese auf ein Kältemittel. Das Medium verdampft und strömt dann in einen mit Strom betriebenen Verdichter. Dieser erhöht den Druck und damit auch die Temperatur. Im Anschluss gibt das Kältemittel die aufgenommene Energie an das Heizsystem ab. Seine Temperatur sinkt und es nimmt seinen Ausgangszustand wieder ein. Der Kreislauf beginnt dann erneut.
Die so hoch gelobte Effizienz der Wärmepumpenheizung ist logisch allerdings schwer nachzuvollziehen. – Da wird kalte Luft oder Wasser aus dem Erdboden mit einer elektrischen Pumpe in das Gebäude geholt, um dort nach mehreren Umwandlungen des Aggregatzustandes (ein Kältemittel wird verdampft, verdichtet, kondensiert und verflüssigt) erwärmt zu werden.
Für das Erwärmen braucht man elektrische Energie. Die Erdwärme ist immer ca. 9-11°C, die Luft oftmals viel kälter. Diese Temperaturen müssen bei einer Konvektionsheizung auf 55-65°C und bei einer sinnvolleren Fußbodenheizung auf ca. 28 – 32° C gebracht werden. Bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe wird bei niedrigen Temperaturen mit einem gewaltig ineffizienten elektrischen Heizstab die benötigte Wärme zusätzlich erzeugt. Die Heizkosten können dabei astronomische Höhen erreichen!
Da es, im Gegensatz zu der Infrarotheizung, kein festgelegtes Verfahren gibt, den Wirkungsgrad einer WP-Heizanlage zu bestimmen, ist der Kauf einer solchen Anlage ein Blindflug in die Kosten dieser Technik. Maßstab kann nur eine nach DIN festgelegte Wirkungsgradmessung der Technik sein.
Bei der Berechnung der sog. Jahresarbeitszahl JAZ wird mit einem Durchfluss-Wärmemengenzähler die Menge (Volumen) der Wärme gemessen, die in das Heizsystem hineingegeben wird und durch den Stromverbrauch eines Jahres geteilt. Das ergibt dann Werte, die zwischen 4 und 5 liegen und von Laien oder interessierten Lobbyisten so interpretiert werden, dass das entsprechend Vielfache der eingegebenen Energie als Wärme gewonnen wurde.
Die bisher bei Wärmepumpen genannten JAZ-Werte (3-5) sind irreführend, wenn daraus der Wirkungsgrad der Gesamtanlage abgeleitet wird.
Verantwortungsbewusste Energieberater raten bei der Sanierung eines Gebäudes von dem Einsatz einer Wärmepumpenheizung komplett ab, wenn nicht wenigstens die Konvektionsheizkörper vergrößert oder durch eine Fußbodenheizung ersetzt werden können. Dieses treibt allerdings die Sanierungskosten in schwindelnde Höhen.
Eine Infrarotheizung ist eine Strahlungs-Direktheizung. Direkt, weil ihre Wärmestrahlen ohne aufwendige Technik und ohne Verteilungsleitungen direkt den Raum erwärmen.
Die Photonen der Infrarotstrahlung bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und ohne Übertragungsverluste durch den Raum und werden von allen Gegenständen so lange reflektiert und absorbiert, bis die Energie sich komplett auf Personen und Gegenstände übertragen hat. – Danach sorgt die von Gegenständen und Wänden absorbierte Wärme für eine gleichmäßige Durchdringung des Raumes mit Wärme durch Konvektion.
Die Strahlen können eine Person, die frei im Raum steht, sitzt oder liegt, mehrmals treffen und erwärmen. Wohlgemerkt – es ist die gleiche Strahlung, die wir bereits bezahlt haben. Versuche haben gezeigt, dass beim zweiten Auftreffen die Temperatur des Körpers oder Gegenstands tatsächlich nochmals erhöht wird. – Das ist einmalig und passiert nur bei einer Strahlungsheizung!
Luft ist für Infrarotstrahlung diatherm, d. h., die Strahlung geht durch Luft verlustfrei hindurch. Bei unseren Sonnenstrahlen ist das auch so. Sie bewegen sich Milliarden von Lichtjahre durch den Weltraum und treffen auf die Atmosphäre unserer Erde verlustfrei auf. Der Wirkungsgrad beträgt fast 100%.
Anmerkung: dieses ist der Wirkungsgrad des Entstehens der Wärme (Primärenergie). Er hat nichts mit dem Wirkungsgrad der abgehenden Wärme (Nutzenergie) einer Raumheizung zu tun. Die Verarbeitung bis zur Abgabe als Raumwärme erzeugt immer Verluste. Wissenschaftler sagen, dass der physikalisch maximal zu erreichende Wirkungsgrad bei Infrarotheizungen bei ca. 70% (±2,8%) liegt.
Wir haben es dem Wissenschaftler Prof. Dr. Kosack von der TU Kaiserslautern zu verdanken, dass es seit Januar 2023 eine Methode gibt, den Wirkungsgrad eines Infrarot-Heizelementes zu messen. Die Messmethode ist in der DIN EN IEC 60675-3 festgelegt. Sie ermöglicht es endlich, die Effizienz von Infrarot-Heizkörpern zu beurteilen und als eines der Entscheidungskriterien bei der Auswahl der eigenen Heizelemente zu benutzen. Die TU Dresden führt diese Messungen durch. Es wird aber noch eine Weile dauern, bis für alle Hersteller diese Berechnungen durchgeführt worden sind.
▪ Nutzung der elektrischen Energie durch direkte Umwandlung in Wärmeenergie,
▪ Nutzung der bereits vorhandenen Stromversorgung ohne zusätzliche Maßnahmen,
▪ Behagliche Wärmeabgabe durch Strahlungswärme,
▪ Behaglichkeit durch höhere Strahlungstemperaturen als Lufttemperaturen,
▪ geringe Transmissionsverluste durch geringere Wandfeuchte und Lufttemperaturen,
▪ Verhinderung von Schimmelbildung, da Infrarotstrahlung von feuchten Bereichen stärker absorbiert wird,
▪ zonenorientierte Steuerung der Energieabgabe mit reaktionsschnellen Schaltzyklen,
▪ bei vermieteten Objekten erfolgt die Verbrauchsabrechnung über den Energieversorger,
▪ Einbindung der Energiesteuerung in ein Smart Home System zur Gebäudeautomation,
▪ Anpassungen, Modernisierungen und Erweiterungen sind mit minimalem Aufwand durchführbar,
▪ maximale Energieeinsparmöglichkeiten durch das Nutzerverhalten,
▪ weitere Energieeinsparungen durch Photovoltaikanlagen und nächtliche Direktstromspeicherung in Batterien,
▪ eine IR-Heizung hat positive Effekte bei Herzerkrankungen, des Bewegungsapparates und fördert die Durchblutung der Haut,
▪ für Allergiker ist sie ein Segen, da Staub und Blütenpollen wegen der fehlenden Konvektion nicht durch den Raum bewegt werden.
Die Jülicher- und Max-Plank-Institute können im Augenblich mit Wasserstoff keine wirtschaftlich machbare Anwendung für das Heizen in Wohn- und Gewerbegebäuden erkennen. Selbst wenn Wasserstoff in Sonnengebieten regenerativ erzeugt wird, ist der Transport nach Europa wirtschaftlich nicht machbar.
Bereits 2014 sind die Überlegungen im Rahmen des Projektes „Desertec“, mit Hilfe von Solarstrom, Wasserstoff zu erzeugen und von Afrika nach Europa zu transportieren, ad acta gelegt worden. Für den Transport mit Tankern brauchten wir zusätzlich zu den vielleicht umbaubaren Öl-Tankern mindestens 1000 weitere für den Transport.
Die Herstellung von Wasserstoff erfordert mehrere Umwandlungen der Aggregatzustände. Dieses geschieht mit Strom. Die Kosten sind für eine privatwirtschaftliche Anwendung völlig inakzeptabel. Allerdings sind auch Entwicklungen in Arbeit, die es im kleinen Rahmen, also z. B. im Immobiliensektor ermöglichen werden, mit selbst erzeugtem Strom Wasserstoff zu erzeugen, zu speichern und später wieder daraus Strom zu erzeugen. Es gibt dafür bereits 3 Patente, die Produktion ist in Vorbereitung. Wir sind mit dem Erfinder befreundet und werden über diese für das Heizen so bahnbrechende Erfindung weiter berichten.
Inakzeptabel ist nach den jüngsten Erfahrungen mit Russland die Abhängigkeit von ausländischen Lieferanten. Grundsätzlich kommen wir jedoch ohne eine globalisierte Wirtschaft nicht aus. – Und um weiteren wirtschaftlich motivierten Pessimisten den Wind aus den Segeln zu nehmen: einen Strom-Black Out wird es auch nicht geben. Im Jahr 2023 hat es in Deutschland gerade mal insgesamt 7 Minuten lang keinen Strom gegeben. Für den jüngsten Blackout in Portugal hat man novh keine plausible Erklärung. Die Spekulationen reichen von einer Überlastung des Stromnetzes durch zuviel regenerative Energie in Form von Solarstrom bis hin zu Manipulationen durch Putins Russland.
Die Globalisierungsgegner, die es in den vergangenen Jahren immer wieder geschafft haben, Freihandelsabkommen durch Meinungsmache zu verhindern, haben uns in einseitige Abhängigkeiten getrieben, die uns heute auf die Füße fallen. Sie verursachen gewaltige wirtschaftliche Schäden dadurch, dass wir woanders Energie teuer kaufen müssen, um aus Abhängigkeiten herauszukommen. Besser wäre es gewesen, sich rechtzeitig durch breit gefächerte bilaterale Verträge preisgünstige Energie zu sichern.
Wir benötigen allein in Deutschland jährlich ca. 500 Terrawattstunden (eine halbe Billiarde Watt) an elektrischer Energie. Diese können niemals im eigenen Land produziert werden. Ein europäisches Verbundnetz ist jedoch schon vereinbart. Das gibt Sicherheit für das elektrische Heizen mit Infrarot-Direktheizungen.
Heißes Plasma wie das der Sonne aus einer Kernfusion in einem Magnet-Fusionsreaktor als Energiequelle zu nutzen, hätte den Vorteil, dass kein Kohlendioxyd ausgestoßen wird. Aus einem Gramm Wasserstoff ließe sich dabei soviel Energie wie aus 11 Tonnen Steinkohle gewinnen.
Radioaktiver Abfall würde nur in geringen Mengen mit kurzen Halbwertzeiten entstehen. Das Durchschmelzen eines solchen Reaktors ist ausgeschlossen, weil sich die erzeugten Fusionsreaktionen innerhalb von Millisekunden abschalten lassen und Brennstoff auch immer nur für Sekunden in der Reaktorkammer vorhanden ist.
Die Brennstoffe, die zum Betrieb nötig sind, sind preisgünstig für rund 1000 Jahre Weltstromerzeugung vorhanden. In Frankreich haben sich die großen Industrienationen der Welt zu dem Forschungsprojekt ITER zusammengeschlossen, um diese Technik weiter zu entwickeln. In Deutschland wurde die Forschung nach Merkels Aus eingestellt, obwohl wir in diesem Bereich führend waren.
Ein anderes Projekt: in den USA wird an der Verschmelzung von Wasserstoff-Atomkernen mit Hilfe von Laserlicht gearbeitet. Hierbei hat man mit 192 Lasern in dem Bruchteil einer Sekunde 500 Terrawatt erzeugen können. 2,7 Terrawatt benötigt die ganze Welt zur Zeit rund um die Uhr. Wenn dieser Erfolg verstetigt werden könnte, wären alle Energieprobleme der Welt mit einem Schlag gelöst.
Bis damit zu rechnen ist, muss noch viel Forschung betrieben werden. Leider brauchen wir die Dekarbonisierung unserer Erde praktisch bereits in den nächsten 2 Jahren. Aus der Vergangenheit wissen wir aber, dass sich auch entgegen aller von technisch unwissenden und durch Lobbyisten beeinflussten Maßnahmen der Politik eine fortschrittliche Technik immer durchsetzen wird – und dieses ist bei der elektrischen Energie heute schon erkennbar.
– Wir können sicher sein – die Energie der Zukunft wird die elektrische Energie sein.
Für den Stromheizer bedeutet diese Entwicklung in Verbindung mit einer Photovoltaik-Anlage den möglichen Entfall der Abhängigkeit von monopolisierten Stromlieferanten – bei NULL- Emissionsausstoß.
Fachleute erwarten in den nächsten Jahren eine ständige Verbesserung des Wirkungsgrads der Photovoltaikmodule – bis zu 70% sind prognostiziert. Die Kosten für die Module sind ständig gesunken.
Solche und ähnliche Entwicklungen werden das elektrische Heizen konkurrenzlos machen. Wird der Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage gewonnen, gespeichert und auch im Winter genutzt, ist eine fast ausgeglichene Energiebilanz in jedem Gebäude möglich.
Rund 25% aller Heizungen in Deutschland basieren noch auf Öl und Gas. Ein Umdenken ist dringend erforderlich und wird von der Regierung unterstützt. Das zukunftsträchtige und bei grünem Strom klimafreundliche Heizen wird das Heizen mit Strahlungswärme sein. Der Gesetzgeber hat den Kommunen die kommunale Wärmeplanung zur Aufgabe gemacht. Das erste Ergebnis ist, dass mehrere deutsche Städte beschlossen haben, die Stilllegung ihrer Gasnetze bis 2035 durchzuführen.
Für die Akzeptanz der Infrarot-Strahlungsheizung spielt die Effizienz (Nachweis Wirkungsgrad Prüfzeugnis) der Heizelemente eine herausragende Rolle, da die elektrische Energie in Deutschland weltweit die teuerste ist. Energieberater kommen immer häufiger als Ergebnis ihrer Beratung zu dem Schluss, dass die so hoch gelobten Wärmepumpenheizungen insbesondere bei Sanierungen von Gebäuden oft nicht zu empfehlen sind. Dieses trifft jedoch auf jede Konvektionsheizung zu: die sich unter der Decke bildende Wärme ist oft 8-12°C wärmer als auf dem Fußboden. Wir müssen die Heizung hochregeln, um unsere Wohlfühltemperatur auch am Boden zu erreichen.
Jedoch werden die Verluste unter der Decke dadurch noch größer. Wir verschleudern auf diese Weise seit Jahrzehnten Unmengen an Energie! Bei einer Strahlungsheizung geschieht dieses nicht. Sie ist eine Stromdirektheizung, die energiesparend nicht die Luft, sondern direkt den Körper erwärmt. – Bei einer Deckenmontage übrigens auch den Fußboden, was deutlich zu merken ist, wenn man barfuß läuft. Es stellt sich nach einiger Zeit der gleiche Effekt wie bei einer Fußbodenheizung ein.
← Links siehst Du eine der weltweit ersten käuflichen Graphen-Batterien. Es sind bereits für 2024 von dem australischen Unternehmen Graphene Manufacturing Group (GMG) Batterien mit 3-facher Energiedichte und extrem kurzen Ladezeiten angekündigt worden. Sie ermöglichen für Elektroautos eine Kilometerleistung von ca. 1000 km mit einer Batterieladung.
Knopfbatterien wird es bereits am Ende des nächsten Jahres geben. Sie haben eine Aufladezeit von 3 Sekunden.
Wenn es mit solch effizienten Batterien möglich sein wird, Strom aus Photovoltaikanlagen oder aus nachts eingekauftem Direkstrom in größeren Mengen zu speichern, steht einer energieautarken Heizung mit Infrarotheizelementen nichts mehr im Weg.
Aktuelle Anmerkung: seit Mai 2025 gibt es die ersten Graphene-Batterien als Heimspeicher zu kaufen, leider noch zu teuer gegenüber Lithium-Batterien. Das sich von AbegSun in der Entwicklung befindliche Stromkosten-NULL-Konzept wird über kurz oder lang jedoch sicher zum nahezu kostenlosen Heizen führen.
