Die Technik einer Infrarotheizung: Aufbau, Funktion & Leistung
Vorbemerkung: Die nachfolgende Darstellung konzentriert sich auf die Technik, Funktion und Leistung klassischer Plattenheizelemente. In dieser Form wird eine Infrarotheizung für private Anwendungen am häufigsten angeboten (Aufbau und Funktion von elektrisch bzw. gasbetriebenen Infrarotstrahlern wird nicht näher beschrieben). Sämtliche technische Ausführungen der Infrarotheizung finden Sie hier auch noch einmal in unserer Geräteübersicht.
Schematischer Aufbau einer Infrarotheizung
Klassischer Aufbau aus vier Schichten | Bildquelle: Digel Sticktech GmbH u. Co. KG
Infrarot-Plattenheizelemente bestehen im Kern aus einem Heizleiter, der elektrische Energie (Strom) in Wärme umwandelt. Die Heizschicht ist aus Karbonfasern, Karbonfolien oder einzelnen Adern aus Edelstahlfilamenten aufgebaut, die mit Glasfasern verstärkt werden und in einer Kunststoffmasse eingebettet sind. Heizleiter Technik mit Edelstahl-Einzeladern soll laut Hersteller eine etwas längere Lebensdauer haben.
Die Heizschicht ist zu einer Seite thermisch isoliert, damit die erzeugte Wärme hauptsächlich in die andere Richtung (nach vorn) abgegeben wird. Die vordere Abdeckung der Infrarotheizung, die rückseitig von der Heizschicht erwärmt wird, besteht entweder aus pulverbeschichtetem Aluminium, Einscheiben Sicherheitsglas oder einer Natursteinplatte (meist Keramik, Granit, Marmor oder Sandstein). Diese variablen Materialien ermöglichen es, dass die Front einer Infrarotheizung bei gleicher Technik individuell gestaltet werden kann: einfarbig oder mehrfarbig (bei Aluminium), mit einem individuellen Motivdruck (auf der Glas-Innenseite), als Dekorglas, mit Spiegel oder Kreidetafel Funktion (ebenfalls Glasfront) oder in Naturstein-Optik.
Von der Heizschicht ausgehend setzt sich der Aufbau einer Infrarotheizung rückwärtig mit einer thermischen Isolationsschicht fort. Diese besteht aus einer nicht brennbaren Dämmplatte mit sehr guter wärmedämmenden Eigenschaften (meist Steinwolle). Auf diese Schicht folgt die Rückwand aus verzinktem, pulverbeschichtetem Stahlblech, die der Technik im Inneren zusätzliche Steifigkeit verleiht. Die Außenkanten können wahlweise noch mit einem Rahmen umschlossen werden, der ebenfalls als Designelement dient. Oder die Infrarotheizung bleibt rahmenlos.
Als Stromanschluss dient entweder ein handelsüblicher Netzstecker, oder die Infrarotheizung wird mit einem blanken Anschlusskabel geliefert. Wer sich mit Elektro Technik und elektrischer Leistung nicht auskennt, sollte solch ein Gerät nicht selbst anschließen sondern einen Elektriker bzw. Fachbetrieb zu Rate ziehen (die Anschluss Leistung einer Infrarotheizung liegt für Privatanwendungen zwischen einigen hundert Watt bis hin zu knapp 3.000 Watt). Ob sich die gewünschte Infrarotheizung z.B. im Badezimmer anbringen lässt kann auch ein Fachmann am besten beurteilen. Die IP-Schutzart gibt hierüber Auskunft.
(Bedient und geregelt wird die Infrarotheizung über ein Thermostat. Dieses ist jedoch nicht im Heizgerät eingebaut. Es ist als separates Gerät bei jedem Hersteller erhältlich.)
Umweltfreundliche Infrarot Technik
Einige Hersteller setzen bei der Produktion bewusst auf umweltfreundliche Bestandteile in der Infrarotheizung. Das betrifft zum einen den Kleber, der die vier Schicht zusammenhält. Hochwertiger Kleber setzt bei Erwärmung keine Gase frei, verändert nicht seine Konsistenz und hält den Aufbau dauerhaft stabil zusammen.
Auch der Dämmstoff kann aus umweltfreundlichen Materialien hergestellt sein. Die Heizungsindustrie greift hier z.B. auf Dämmmaterial zurück, welches gegenüber herkömmlichen (umweltbelastenden) Produkten mit dem Blauen Engel ausgezeichnet ist. Ein Umweltzeichen, dass an Hersteller verliehen wird und besonders umweltschonende Alternativprodukte bei gleicher Leistung auszeichnet. Wichtig hierbei: trotz dieser Umweltzeichen sollte nicht der Eindruck erweckt werden, dass die Infrarot Technik an sich eine völlig umweltfreundliche Heizmethode ist! Die Verwendung solcher Materialien im Aufbau einer Infrarotheizung kommt jedoch der Umwelt bei der späteren Entsorgung von Altgeräten zugute.
Angesichts der Altgeräte Entsorgung greift bei Infrarotheizungen auch eine europaweite Richtlinie, wonach bestimmte Gefahrenstoffe in Elektrogeräten (z.B. Blei oder Quecksilber) nicht mehr verwendet werden dürfen. Dass Technik und Aufbau der Infrarotheizung frei von diesen Stoffen sind ist z.B. an der RoHS Kennzeichnung zu erkennen.
Funktion und Leistung
Die Heizschicht erwärmt im eingeschalteten Zustand die vordere Abdeckung der Infrarotheizung. Auf Temperaturen zwischen 80°C und knapp 200°C (Mindesttemperatur 75°C). Wandheizgeräte werden mit Temperaturen von ca. 80°C bis 120°C nicht ganz so heiß wie Deckenheizelemente mit bis zu 200°C. Damit sind Infrarot-Heizkörper deutlicher wärmer als klassische Heizkörper, durch die warmes Wasser strömt.
Erst diese hohen Temperaturen machen es möglich, dass eine Infrarotheizung den Hauptteil ihrer Wärme nicht mehr an die Raumluft abgibt (Konvektionsanteil) wie ein herkömmlicher Heizkörper, sondern dass Wärme mehrheitlich in Form von Wärmestrahlung im infraroten Bereich ausgesendet wird. Dieser Strahlungsanteil macht bei einer Heizung mit moderner Infrarot Technik rund 60 Prozent aus (laut Einschätzung des BVIR Verband Infrarot-Heizung e. V.). Einige Hersteller nennen bei ihrer Technik auch etwas über 80 Prozent. Der Rest erwärmt als Konvektionsanteil weiterhin die Raumluft.
Die emittierte Wärmestrahlung bei Plattenheizelementen setzt sich laut Angaben der Hersteller fast immer aus langwelliger IR-C Strahlung zusammen. In den Datenblättern zur Technik und Funktion werden meist auch Abstrahlwinkel genannt, unter denen die Infrarotheizung die Wärmestrahlung in den Raum abgibt (wichtig für die Montage).
Überhitzungs- und Sicherheitssensoren in den allermeisten Geräten verhindern, dass sich ein Plattenheizelement zu stark aufheizt (wenn die Infrarotheizung z.B. unabsichtlich abgedeckt wurde). Wie schnell eine Infrarotheizung die geforderte Heiztemperatur erreicht ist dabei von Gerät zu Gerät verschieden. Die elektrische Anschluss Leistung spielt hierbei eine untergeordnete Rolle. Kurze Aufheizzeiten sind vielmehr ein Qualitätskriterium für effiziente Technik und wirken sich anteilig auch auf die Heizkosten aus. Ein Hersteller gibt z.B. für seine Technik eine Aufheizzeit von 24 Minuten an, bis das Gerät eine Temperatur von 90°C erreicht hat.
Ob sich eine Infrarotheizung für Ihre Zwecke eignet, können Sie z.B. mit unserem Elektroheizungs-Rechner herausfinden. Wo Sie die Technik am Ende kaufen können, dazu finden Sie in unserer Kaufberatung weitere Informationen.
