Infrarotheizung (Elektroheizung)

Damit eine Infrarotheizung effizient und sicher betrieben werden kann, müssen jedoch sowohl die erforderliche Heizleistung als auch die elektrotechnische Installation sorgfältig geplant werden.

Was ist eine Infrarotheizung?

Eine Infrarotheizung wandelt elektrische Energie in Wärme um. Die Heizfläche erwärmt sich und gibt einen Teil der Wärme als Wärmestrahlung an die Umgebung ab.

Dabei werden nicht nur die Raumluft, sondern auch Oberflächen wie Wände, Böden und Gegenstände im Raum erwärmt. Diese geben die aufgenommene Wärme anschließend wieder an die Umgebung ab.

Infrarotheizungen unterscheiden sich damit von klassischen Heizkörpern, bei denen die Wärme hauptsächlich über die Erwärmung und Zirkulation der Raumluft übertragen wird.

Welche Leistung benötigt eine Infrarotheizung?

Eine der wichtigsten Fragen bei der Planung ist die erforderliche Heizleistung.

Diese hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:

• Größe des Raumes
• Wärmedämmung des Gebäudes
• Außenflächen
• Fensterflächen und Verglasung
• Raumhöhe
• gewünschte Raumtemperatur
• geografischer Standort
• Nutzung des Raumes
• vorhandene Wärmequellen

Eine einfache Berechnung nach dem Prinzip „Watt pro Quadratmeter“ kann lediglich eine grobe Orientierung liefern. Für eine fachgerechte Planung sollte die erforderliche Heizleistung beziehungsweise Heizlast des Raumes berücksichtigt werden.

Eine zu klein dimensionierte Heizung kann dazu führen, dass die gewünschte Raumtemperatur nicht erreicht wird. Eine überdimensionierte Anlage kann dagegen zu unnötig hoher installierter Leistung führen.

Wand- oder Deckenmontage?

Infrarotheizungen können abhängig vom jeweiligen Produkt an der Wand oder an der Decke installiert werden.

Die Position der Heizfläche sollte bereits bei der Planung berücksichtigt werden. Möbel, Türen, Fenster und andere Einbauten können die optimale Position beeinflussen.

Bei der Montage sind außerdem die Vorgaben des Herstellers hinsichtlich Abständen, Montagefläche und Befestigung zu beachten.

Eine Deckenmontage kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die vorhandenen Wandflächen bereits durch Möbel oder andere Installationen genutzt werden.

Elektrische Leistung berechnen

Aus elektrotechnischer Sicht ist die Anschlussleistung der Infrarotheizung besonders wichtig.

Bei einer einphasigen Versorgung mit 230 V kann der Betriebsstrom näherungsweise mit folgender Formel berechnet werden:

I = P / U

Beispiel:

Eine Infrarotheizung mit einer Leistung von 1.200 W:

I = 1.200 W / 230 V ≈ 5,2 A

Werden mehrere Heizflächen gleichzeitig betrieben, muss die Gesamtleistung betrachtet werden.

Beispiel:

3 × 1.200 W = 3.600 W

Daraus ergibt sich bei 230 V:

I = 3.600 W / 230 V ≈ 15,7 A

Bereits bei mehreren Heizflächen kann somit eine erhebliche elektrische Leistung entstehen.

Stromkreise und Absicherung

Bei der Elektroplanung sollte geprüft werden, wie die Heizflächen auf die vorhandenen Stromkreise verteilt werden.

Dabei sind unter anderem folgende Punkte zu berücksichtigen:

• installierte Gesamtleistung
• gleichzeitig zu erwartende Leistung
• Leitungsquerschnitt
• Leitungslänge
• Spannungsfall
• Verlegeart
• Absicherung
• weitere Verbraucher auf dem Stromkreis
• erforderliche Schutzmaßnahmen

Bei einer größeren Anzahl von Heizflächen kann eine Aufteilung auf mehrere Stromkreise erforderlich oder sinnvoll sein.

Die konkrete Dimensionierung der Leitungen und Schutzorgane muss entsprechend den geltenden elektrotechnischen Normen, den Anlagenbedingungen und den Herstellerangaben erfolgen.

Regelung über Thermostat

Eine Infrarotheizung sollte nicht einfach dauerhaft mit voller Leistung betrieben werden. Eine bedarfsgerechte Regelung ermöglicht es, die Raumtemperatur automatisch zu steuern.

Hierfür können beispielsweise Raumthermostate eingesetzt werden.

Das Thermostat erfasst die Raumtemperatur und schaltet die Heizung entsprechend dem eingestellten Sollwert ein oder aus.

Bei mehreren Räumen kann eine individuelle Regelung sinnvoll sein, damit jeder Raum entsprechend seiner Nutzung temperiert werden kann.

Smarte Steuerung

Moderne Systeme können zusätzlich über digitale Steuerungen oder Apps bedient werden.

Dadurch können beispielsweise:

• Raumtemperaturen eingestellt
• Heizzeiten programmiert
• einzelne Räume gesteuert
• Heizperioden angepasst

werden.

Bei der Planung sollte deshalb frühzeitig geklärt werden, welche Art der Steuerung eingesetzt werden soll und ob eine Einbindung in eine übergeordnete Gebäudeautomation vorgesehen ist.

Infrarotheizung und Photovoltaik

Da eine Infrarotheizung elektrische Energie benötigt, liegt eine Kombination mit einer Photovoltaikanlage grundsätzlich nahe.

Allerdings sollte berücksichtigt werden, dass Heizenergie insbesondere im Winter benötigt wird. Gleichzeitig ist der PV-Ertrag während dieser Jahreszeit geringer als im Sommer.

Deshalb bedeutet eine vorhandene Photovoltaikanlage nicht automatisch, dass der gesamte Heizenergiebedarf durch Solarstrom gedeckt werden kann.

Für eine realistische Betrachtung sollten unter anderem folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Heizwärmebedarf
• Größe der PV-Anlage
• Jahresertrag
• Eigenverbrauch
• Batteriespeicher
• Heizzeiten
• Stromverbrauch des Gebäudes
• Strompreis

Eine Kombination aus Photovoltaik und Infrarotheizung sollte daher immer auf das konkrete Gebäude abgestimmt werden.

Wann kann eine Infrarotheizung sinnvoll sein?

Infrarotheizungen können je nach Gebäudekonzept für unterschiedliche Anwendungen interessant sein.

Dazu gehören beispielsweise:

Einzelräume: Wenn nur bestimmte Räume beheizt werden sollen.

Zusatzheizung: Wenn eine bestehende Heizungsanlage zeitweise unterstützt werden soll.

Kleine Gebäude: Bei Gebäuden mit geringem Wärmebedarf kann eine elektrische Heizlösung interessant sein.

Sanierungen: Wenn keine umfangreichen Heizungsleitungen installiert werden sollen.

Selten genutzte Räume: Wenn Räume nur zeitweise beheizt werden müssen.

Ob eine Infrarotheizung tatsächlich wirtschaftlich und energetisch sinnvoll ist, hängt jedoch vom jeweiligen Gebäude und dessen Wärmebedarf ab.

Was muss der Elektroplaner berücksichtigen?

Die elektrische Heizung sollte bereits frühzeitig in die Elektroplanung aufgenommen werden.

Besonders wichtig sind:

1. Ermittlung der erforderlichen Heizleistung
2. Festlegung der Positionen der Heizflächen
3. Ermittlung der Gesamtanschlussleistung
4. Aufteilung auf geeignete Stromkreise
5. Dimensionierung der Leitungen
6. Auswahl geeigneter Schutzmaßnahmen
7. Prüfung des Spannungsfalls
8. Planung der Regelung
9. Abstimmung mit der Gebäudeautomation
10. Berücksichtigung weiterer elektrischer Verbraucher

Bei größeren Gebäuden sollte die Leistung der Infrarotheizung außerdem in die Leistungsbilanz des Gebäudes aufgenommen werden.

Fazit

Eine Infrarotheizung lässt sich vergleichsweise einfach installieren, sollte aber trotzdem fachgerecht geplant werden.

Neben der erforderlichen Heizleistung spielen insbesondere die Positionierung, elektrische Anschlussleistung, Stromkreisaufteilung, Leitungsdimensionierung und Regelung eine wichtige Rolle.

Für einzelne Räume oder bestimmte Gebäudekonzepte kann eine Infrarotheizung eine interessante Lösung darstellen. Bei größeren Projekten sollte dagegen eine ganzheitliche Betrachtung von Heizlast, Energieverbrauch, Elektroinstallation und gegebenenfalls Photovoltaik erfolgen.

Eine sorgfältige Planung hilft dabei, die erforderliche Leistung richtig zu bestimmen und die elektrische Infrastruktur von Anfang an passend auszulegen.

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