Elektroheizungen werden immer beliebter. Denn sie bieten viele Vorteile, die andere Heizsysteme nicht haben. Sie lassen sich sehr einfach installieren – anders als beispielsweise eine Wärmepumpe, eine Öl- oder Gasheizung. Dazu kommt, dass sich elektrische Direktheizungen mit Ökostrom oder einer eigenen Solaranlage wirklich ausschließlich grün betreiben lassen, was für viele Privatpersonen und Unternehmen ein wichtiges Argument ist. Und es gibt für jeden Raum im Haus die passende Elektroheizung, was die Nutzung insgesamt sehr effizient macht.
Das Thema Wärme wird in den meisten Ein- und Mehrfamilienhäusern noch viel zu allgemein gedacht: Es muss zwingend eine einzige Heizlösung her, obwohl jeder Raum ein anderes „Bedürfnis“ hat. Sinnvoller und damit auch energieeffizienter sind individuelle Energielösungen. So benötigen Räume, die nur selten genutzt werden, kein überdimensioniertes Heizsystem. Für diesen Anwendungsfall würde ein Gerät ausreichen, das den Raum punktuell und je nach Bedarf beheizt. In viel frequentierten Räumen ist dagegen eine Heizung mit thermischem Speicher eine gute Wahl, die konstante Wärme über mehrere Stunden gewährleistet.
Strahlung oder Konvektion
Die Wärmeabgabe eines elektrischen Heizsystems erfolgt grundsätzlich über Strahlung und Konvektion. Diese beiden Mechanismen unterscheiden sich darin, wie die Wärme konkret im Raum transportiert wird. Bei der Konvektionswärme wird die Luft erhitzt, wodurch sich ein Zimmer behaglich und warm anfühlt.
Bei der Strahlungswärme wird Wärme in Form von elektromagnetischen Wellen transportiert. Es werden direkt Objekte und Personen im Raum erwärmt, ohne dass die umgebende Luft direkt erhitzt wird. Der Unterschied zwischen Konvektion und Strahlung beeinflusst, welche Heizung sich für den Einsatz in welchen Räumlichkeiten eignet.
Konvektoren für Garage, Gartenhaus oder Keller
Eine Konvektorheizung beheizt einen Raum, indem ein im Inneren verbautes Heizelement die vorbeiströmende Luft erwärmt. Diese Luft steigt auf und zieht wiederum kühle Luft nach sich, wodurch eine natürliche Luftzirkulation entsteht. Ein Konvektor erwärmt ein Zimmer je nach Größe in wenigen Minuten und ist dadurch gut für selten genutzte Räume geeignet – wie beispielsweise für einen Hobbykeller oder auch die Werkzeugecke in der Garage.
Konvektorheizungen werden meist mit einer Leistung von 500 bis 2.500 Watt angeboten und benötigen je nach Bausubstanz etwa 70 bis 100 Watt pro Quadratmeter. Die Anschaffungskosten der Heizkörper sind eher gering, sie haben ein niedriges Gewicht und lassen sich dadurch flexibel an der Wand montieren oder auch frei aufstellen. Der Nachteil einer Konvektorheizung ist der relativ hohe Stromverbrauch, denn die Geräte ziehen durchgängig Energie. Ein beispielsweise per App regelbarer Thermostat oder auch ein Timer helfen allerdings, die Stromkosten für die Nutzung der Geräte möglichst gering zu halten.
Infrarot für Bad, Gäste und Hybridheizung
Infrarotheizungen haben in der Regel nur eine Tiefe von wenigen Zentimetern und werden häufig flach an Wände oder Decken montiert. Die Geräte geben primär Strahlungswärme ab, deshalb arbeiten sie besonders effizient in Räumen mit abgegrenzten Zonen, in denen gezielt bestimmte Bereiche beheizt werden sollen. Die Oberflächen der Geräte lassen sich je nach Bedarf variieren – beispielsweise auch als Spiegel oder bedruckt mit einem selbst gewählten Bildmotiv.
Im Neubau oder in hochgradig modernisierten Bestandsgebäuden reichen häufig Infrarotheizungen mit einer Leistung von 20 bis 60 Watt pro Quadratmeter – immer abhängig von der Bausubstanz. Die Geräte sorgen in der Regel in zehn bis 15 Minuten für ein angenehm warmes Gefühl, wodurch sie sehr effizient in Räumen arbeiten, die selten genutzt werden.
Infrarotheizungen können aber natürlich auch in häufig verwendeten Räumen gezielt dort zum Einsatz kommen, wo sich die Bewohner aufhalten. Weil nicht die gesamte Fläche erwärmt wird, spart das zusätzlichen Strom. Auch als Hybridheizung zur Spitzenlastabdeckung eignen sich Infrarotheizungen.
In Flächenspeicherheizungen sind in der Regel thermische Speichersteine aus Keramik verbaut – sogenannte Schamottsteine. Diese werden erwärmt und geben diese Wärme dann wieder in den Raum ab. Der Thermospeicher im Inneren des Heizkörpers sorgt dafür, dass eine Flächenspeicherheizung in einer Stunde nur etwa 15 Minuten erwärmt werden muss, um die Temperatur im Raum zu halten.
Flächenspeicher fürs Arbeiten, Schlafen und Wohnen
Eine Flächenspeicherheizung sieht ähnlich aus wie ein klassischer Radiator, ist aber schlanker. In den meisten Häusern werden die Systeme auch aufgrund des relativ hohen Gewichts (wegen der Thermospeicher) bodennah oder direkt unter dem Fenster montiert. Flächenspeicherheizungen sind in allen Immobilien gut zu verwenden: im Bestand, in Neubauten oder in Bürogebäuden.
Die Geräte eignen sich für den Einsatz in allen Räumen, in denen eine gleichmäßige Wärme gefragt ist – wie beispielsweise Wohnräume, Schlafzimmer oder Arbeitszimmer. Das kommt durch das fast ausgeglichene Verhältnis der Wärmeabgabe zwischen Strahlung (41 Prozent) und Konvektion (59 Prozent). Bei einer Flächenspeicherheizung werden also sowohl die Gegenstände im Raum durch Strahlungswärme als auch die Luft selbst durch Konvektion erwärmt.
Messtechnischer Vergleich
Wie effizient elektrische Heizsysteme arbeiten, haben Forscher der TU Dresden Mitte 2024 untersucht. Die Wissenschaftler haben dafür eine Flächenspeicherheizung und eine Infrarotheizung von Lucht LHZ direkt miteinander verglichen. Die Ergebnisse des messtechnischen Vergleichs zeigen deutliche Unterschiede in der Effizienz der beiden Heizungen – was sich dann auch auf mögliche Einsatzgebiete auswirkt.
Mit einem Stromverbrauch von durchschnittlich 375 Watt pro Stunde hält eine Flächenspeicherheizung eine Raumtemperatur von 21 Grad Celsius aufrecht. Eine Infrarotheizung verbraucht dagegen pro Stunde durchschnittlich 568 Watt an Energie. Das bedeutet: In Räumen, die vollständig beheizt werden müssen, arbeitet eine Flächenspeicherheizung effizienter als eine Infrarotheizung. Nicht falsch verstehen: Auch wenn eine Infrarotheizung in der Untersuchung der TU Dresden eine etwas geringere Effizienz aufweist, so hat sie dennoch ihre Daseinsberechtigung. Es kommt eben darauf an, wie die verschiedenen Systeme eingesetzt werden. In kleineren Räumen kann eine Flächenspeicherheizung überdimensioniert sein, was sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. In diesem Fall wäre dann die Infrarotheizung die im wahrsten Sinne des Wortes günstigere Wahl.
Installation und Steuerung
Ob Konvektorheizung, Infrarotheizung oder Flächenspeicherheizung – alle drei Geräte werden schnell, einfach und platzsparend montiert. Für den Betrieb ist keine zentrale Verteilung mit Rohrnetz nötig, was die Installation eines Heizsystems in der Regel aufwendig und damit teuer macht. Die E-Heizkörper können meist direkt an die Steckdose angeschlossen werden; lediglich die Gesamtspannung des Gebäudes müssen Installateure im Auge behalten.
Die Steuerung der Heizsysteme erfolgt bei modernen Heizsystemen einfach per App. Die Nutzer können so zu jeder Zeit ihre gewünschte Raumtemperatur einstellen und genau planen, wie warm es zu welchem Zeitpunkt in welchem Raum sein soll. Die Geräte erkennen auch automatisch, wenn sich die Temperatur in einem Raum verändert – beispielsweise durch ein geöffnetes Fenster. Die Heizung wird dann vorübergehend runtergeregelt, was Strom und damit Kosten spart.
Kombination mit Photovoltaik
Elektroheizungen können ein wichtiger Baustein für die Wärmewende in Deutschland sein. Denn Fakt ist: Nicht jeder Hausbesitzer kann oder will sich den Einbau einer Wärmepumpe leisten. Zudem kommt es häufig vor, dass die baulichen Gegebenheiten für die Installation eines solchen Systems nicht passen, besonders im Bestand.
In Kombination mit einer Solaranlage und einem Heißwasserboiler mit elektrischem Heizstab verfügen Privathaushalte nicht nur über ein nachhaltiges Strom- und Heizsystem. Sie machen sich auch in weiten Teilen unabhängig vom Energiemarkt.
Die Kombination aus E-Heizung und Solaranlage rechnet sich im Prinzip immer. Eine Flächenspeicherheizung dient in diesem Fall quasi als „thermische Batterie“, denn sie speichert die Solarenergie als Wärme. Besonders effizient wird es dann, wenn ein ausreichend großer Speicher verwendet wird und ein intelligentes Energiemanagementsystem den selbst erzeugten Strom sinnvoll verteilt.
Dynamische Stromtarife
Die Effizienz des Gesamtsystems steigt weiter durch die Nutzung eines dynamischen Stromtarifs. Genau für diesen Anwendungsfall haben wir bei Lucht LHZ eine Flächenspeicherheizung mit thermischem Doppelspeicher entwickelt. Das Gerät hält die Wärme bis zu drei Stunden, ohne dass nachgeheizt werden muss. Hausbesitzer können die Heizung also im Winter bis 17 Uhr noch mit günstigerem Börsenstrom oder den letzten Sonnenstrahlen des Tages erwärmen. Die Heizung hält die Temperatur noch bis zur Tagesschau, ohne dass zusätzlicher Strom benötigt wird.
Gerade für Installationsbetriebe im Solarbereich können Elektroheizungen eine sinnvolle Ergänzung für das eigene Portfolio sein. Denn so können sie ihren Kunden ein grünes und effizientes Gesamtsystem aus Strom und Wärme aus einer Hand anbieten. Idealerweise lassen sich die Elektroheizungen direkt in das Energiemanagement der Solaranlage integrieren. Dann werden die Heizkörper gezielt angesteuert, wenn Solarstrom verfügbar oder der Strom im Netz besonders günstig ist.
Foto: Lucht LHZ
Foto: Lucht LHZ
Foto: Lucht LHZ
Der Autor
Foto: Jens Secker
