Infrarotheizung im Objektbereich
Niedrigenergiebauweise begünstigt StrahlungsheizsystemeDurch immer besser gedämmte Bauweisen geraten zunehmend Infrarotheizsysteme ins Blickfeld der Planer. Neben wasserführenden Strahlungsheizungen werden auch elektrische Direktheizungen attraktiver. Diese haben diverse Vorteile, darunter die als besonders behaglich empfundene Strahlungswärme und das schnelle Aufheizen.
Vornehmlich im Hallenneubau, aber auch im gewerblichen Objektbereich allgemein, haben Flächenheizungen in Wand, Decke oder Boden gegenüber konvektiven Heizsystemen sowie gebläsegestützten Hallenheizungen schon seit Jahren an Bedeutung gewonnen. Sanfte Strahlungswärme, die unmittelbar auf die Personen und Hüllflächen einwirkt, anstatt die Luft aufzuwärmen und dabei Staub in Umlauf zu bringen, hat neben gesundheitlichen Vorteilen auch Vorzüge bezüglich der Energieeffizienz.
Prinzipbedingt liefern Strahlungsheizungen selbst bei einer um einige Grad niedriger liegenden Lufttemperatur im Raum dasselbe Behaglichkeitsgefühl. Mit optimierten Dämmstandards und daraus resultierend immer geringeren Wärmebedarfen hat inzwischen auch die wassergeführte Strahlungsheizung (neue) Konkurrenz bekommen: strombasierte
Infrarot-Direktheizsysteme. Diese haben diverse, gerätespezifische Vorteile, die im Folgenden erläutert werden.
Investitions- und Wartungskosten
Zu den augenfälligsten Vorteilen einer elektrischen Infrarotheizung zählen die eingesparten Kosten für das ansonsten notwendige wasserführende Heizsystem. So kann auf einen Heizkessel und ein oftmals aufwendig zu verlegendes und teilweise energieverlustbehaftetes Rohrleitungssystem verzichtet werden. Auch eine turnusmäßige Wartung entfällt, da die elektrische Infrarotheizung lebenslang komplett verschleißfrei arbeitet. Die erforderliche Infrastruktur zur Installation – ein elektrischer Anschluss – ist ohnehin in jedem Raum vorhanden. Die benötigten Anschlussleistungen je Infrarot-Heizelement sind z. B. bei den von Vitramo angebotenen Systemen so gering, dass die Stromversorgung übers gewöhnliche Lichtstromnetz völlig ausreicht.
Schnelligkeit
Im Gegensatz zu allen wasserführenden Heizsystemen, die grundsätzlich mehr Zeit zum vollständigen Aufheizen benötigen, sind elektrische Infrarotheizungen wahre „Sprinter“. In der Regel steht schon nach rund einer Viertelstunde die volle Heizleistung zur Verfügung. Das macht sich gerade in temporär genutzten Bereichen positiv bemerkbar, denn die Heizung kann kurzfristig bedarfsgerecht eingeschaltet werden. Darin liegt ein nicht zu unterschätzendes Energieeinsparpotenzial gegenüber trägen Heizsystemen, die viel Wärme in Zeiten vorhalten oder aufbauen müssen, in denen Räume (noch) nicht genutzt werden.
Flexibilität
Eine besondere Stärke der Direktheizung des Herstellers aus Tauberbischofsheim ist nach Unternehmensangaben die Vielfalt der angebotenen Montagevarianten. So lassen sich in Räumen, die höher als 5 m sind, abgehängte Systeme einsetzen, damit die volle Strahlungsintensität dort zur Wirkung kommt, wo sie gebraucht wird. Ein weiterer Vorzug ist das vernachlässigbare Gewicht der Heizelemente, das somit keine relevanten Auswirkungen auf die Statik der Geschossdecke hat. Zur Beheizung von Hallengebäuden (z. B. Baumärkte, aber auch große Supermärkte, sowie in Werkstätten oder Montage- und Industriehallen) können größere Flächen mit direkt wirkender Infrarot-Strahlungswärme angenehm temperiert werden. Häufig bietet sich die Montage der Heizelemente bspw. bei der Lichtinstallation an, die ohnehin vorhanden sind.
Für Büroräume und Verkaufsflächen stehen spezielle Lösungen für die flächenbündige Integration der Heizelemente in Rasterdecken zur Verfügung. Das Deckenheizelement „VH06262“ des Unternehmens passt z. B. in das Rastermaß einer Odenwalddecke mit Achsmaß 62,5 cm und wird anstelle der üblichen Platten in der Systemdecke eingelegt. Wenn Umbauten in der Ladeneinrichtung oder eines Bürotraktes erfolgen, kann die Heizung ohne großen Aufwand im Raster versetzt werden. Das Einlegeprofil selbst bleibt vor zu hoher Temperaturbelastung geschützt, da das Heizmedium 35 mm vor dem Rand der Glasscheibe endet. Zusätzlich bietet der Hersteller auch ein Rasterdeckenheizelement für eine Systemdecke mit Achsmaß 60 cm an.
Punktgenaue Wärmeabgabe
Die flache Konstruktion der Heiz-elemente ermöglicht oftmals auch die Montage an gewöhnlichen Decken in einer optisch ausgesprochen dezenten Installation. Für Bereiche, in denen eine abgehängte oder feste Deckenmontage nicht möglich oder sinnvoll ist, hat der Hersteller darüber hinaus verschiedene Varianten von Infrarot-Heizelementen zur Wandmontage im Programm. Eine Besonderheit sind hier Elemente, die sich mit beliebigen Fotomotiven individuell nach Kundenwunsch gestalten lassen. So können Werbemotive, aber auch Markenlogos oder andere Corporate Identity-Elemente wärmespendend sehr wirkungsvoll in Szene gesetzt werden.
Infrarot-Dunkelstrahler
Besonders kompakt sind die schwenkbaren Heizstrahler der Baureihe „VC-A“ von Vitramo. Sie laufen mit höheren Temperaturen als die über die Fläche arbeitenden Heizelemente. Die Heizstrahler werden ortsfest zur Beheizung geschlossener Räume im Wohn- und Arbeitsumfeld eingesetzt. Die Montage ist Aufputz an Wand und Decke möglich. Der Abstand zum Boden muss mindestens 1,8 m betragen. Empfohlen werden die Elemente ab einer Raumhöhe von 3 bis 5 m. Das Gehäuse besteht aus Aluminium, die Vorderseite ist schwarz eloxiert und von den übrigen Bauteilen, die das Heizelement seitlich und rückseitig umschließen, thermisch getrennt. Während des Heizbetriebs gibt die wärmeemittierende Vorderseite bei einer Oberflächentemperatur von max. 360 °C und Umgebungstemperatur von 20 °C kein sichtbares Licht ab.
Effizienz
Verschiedene Faktoren bestimmen die Effizienz der elektrischen Direktheizsysteme. Gerade in modernen Niedrigenergiegebäuden kann der geringe Wärmebedarf durch die Elemente gedeckt werden. Sie erwärmen nicht primär die Raumluft, sondern die Hüllflächen und Einrichtung. Beim Einsatz als Zusatzheizung in konventionell beheizten Gebäuden ergeben sich folgende Möglichkeiten: Die Anlagentemperatur lässt sich absenken, durch die Infrarotheizung wird die Spitzenlast abgedeckt oder es wird eine gezielt zonierte Beheizung erreicht.
Empfangsbereiche in großen Firmengebäuden, öffentlichen Verwaltungen oder auch Krankenhäusern sind bspw. oft sehr „zugig“, und i. d. R. ist es schwierig, für die dort arbeitenden Personen eine thermisch behagliche Arbeitsumgebung („Wärmeinseln“) zu gewährleisten. Als gute und designstarke Möglichkeit gilt hier die Infrarotheizung mit Seilabhängung, insbesondere bei hohen Decken im Gebäude.
Nutzung regenerativer Energie
Gerade im gewerblichen Objektbau – sowohl bei Lagerhallen als auch bei Büro- und Verwaltungsgebäuden – werden sehr oft Flachdächer verwendet, die sich hervorragend für die Platzierung von Photovoltaikanlagen eignen. Wird der damit erzeugte Strom dann auch noch für die Infrarot-Direktheizung genutzt, ist diese Art der Wärmeerzeugung größtenteils nicht nur regenerativ, sondern zusätzlich emissionsfrei und klimaneutral. Sollten die eigenerzeugten Strommengen auch bei Verwendung von Stromspeichern während der Heizsaison nicht ganz ausreichen, kann der fehlende Strom durch einen Ökostromanbieter bezogen werden, sodass er immer noch insgesamt „grün“ bleibt.
Fazit
Im gut gedämmten gewerblichen Objektbereich kann eine dauerhaft wartungsfreie Infrarotheizung als Alleinheizung eine konventionelle, wassergeführte Heizungsanlage überflüssig machen. Der süddeutsche Hersteller bietet dazu designstarke Lösungen zur Direktmontage auf Decken oder an Wänden sowie zum Einlegen in Rasterdeckenprofile an, die ein Höchstmaß an Flexibilität bis hin zu Umnutzungen bieten.
Der Einsatz einer elektrischen Infrarot-Direktheizung als Zusatzheizung oder zur Zonen- bzw. Inselerwärmung von Aufenthaltsbereichen bietet die Möglichkeit, die Wärmeerzeugung auf abgesenktem Temperaturniveau zu betreiben und so Energie einzusparen. Bei Verwendung von regenerativem Strom ist auch die Infrarotheizung regenerativ im Betrieb. Um ausführende Planer und Fachhandwerker bei der Planung und Realisierung eines entsprechenden Systems zu unterstützen, bietet das Unternehmen einen umfassenden Beratungs- und Planungsservice an.
tab fragt nach
Lars-Henric Voß, Geschäftsführer bei Vitramo und 1. Vorsitzender der IG Infrarot Deutschland e. V, erläutert u. a., welche Rahmenbedingungen beim Einsatz von Infrarotheizungen zu beachten sind.
tab: Herr Voß, Infrarotwärme von der Decke ist dank vorkonfektionierter Heizelemente nebst passendem Montagezubehör oftmals eine einfache Angelegenheit. Was gilt es dabei trotzdem zu beachten?
Lars-Henric Voß: Sicher können Infrarotpaneele einfach und schnell installiert werden. Wir raten aber dazu, sich vorab beraten zu lassen, um eine ideale Lösung für die individuelle Anwendung zu erhalten. Wir bieten dafür auch einen speziellen Service zur Planungsunterstützung an.
tab: Wie unterscheiden sich eine konvektive Heizung und ein Infrarot-Heizungssystem in ihrer Wirkung?
Lars-Henric Voß: Zunächst zur Funktionsweise und Abgrenzung von Infrarotheizungen und anderen elektrischen Direktheizungen: Infrarotheizungen erzeugen Strahlungswärme, die von Infrarotpaneelen an Raumoberflächen wie Wände, Decken und Fußböden abgegeben wird. An diesen warmen Oberflächen erwärmt sich daraufhin die Luft. Die langwelligen Infrarotstrahlen werden, ähnlich wie die Wärme vom Kachelofen, von Menschen als sehr angenehm empfunden. Entscheidendes Kriterium zur Abgrenzung ist, dass bei Infrarotheizungen der Strahlungswirkungsgrad den konvektiven Anteil übertrifft. Bei Konvektionsheizungen wird die Raumluft durch ein Heizaggregat erwärmt. Durch die Luftzirkulation – bedingt durch das Aufsteigen warmer Luft und das Absteigen kalter Luft – wird der Raum erwärmt. Konvektionsheizungen haben einen niedrigeren Strahlungswirkungsgrad als Infrarotheizungen.
tab: Welche normativen Rahmenbedingungen sind beim Einsatz von Infrarot-Direktheizungen zu beachten? Wie sieht es bspw. mit der Ökodesign-Konformität von Vitramo-Produkten aus?
Lars-Henric Voß: Der Berater oder die Beraterin wird zunächst Informationen über die Gebäudehülle, den Dämmstandard und den Jahreswärmebedarf erfragen, um die Heizlösung bestmöglich auszulegen. Im nächsten Schritt geht es an die Auswahl der Infrarotheizung. Hierfür ist die Ökodesign-Konformität wichtig. Die Ökodesign-Verordnung schreibt vor, dass Infrarotheizungen eine Raumtemperaturkontrolle benötigen, wobei Raumthermostate je nach Anwendung bestimmte Eigenschaften aufweisen müssen. Der Raumthermostat kann eingebaut oder extern sein. Steckerfertige Geräte ohne Regelung sind nicht ökodesign-konform. Dem Trend zur Digitalisierung entsprechend gibt es bereits Infrarotheizungen mit smarter Regelung. Die Nutzer können dann bspw. programmieren, zu welcher Uhrzeit oder ab welcher Raumtemperatur das Gerät sich einschaltet. Die kurze Aufheizzeit der schnell reagierenden Infrarotheizungen minimiert den Energiebedarf.