Strahlungswärme: Wissenschaft, Wirkungsgrad und Anwendung moderner Infrarotheizsysteme
1. Einführung: Was ist Strahlungswärme?
Die Strahlungswärme ist eine Form der Wärmeübertragung, die nicht über erwärmte Luft, sondern über elektromagnetische Wellen erfolgt. Diese Wärme breitet sich gerichtet aus und erwärmt Oberflächen, Körper und Materialien direkt. Im Gegensatz zur klassischen Konvektionsheizung, die Luft erhitzt und diese zirkulieren lässt, überträgt Strahlungswärme ähnlich wie Sonnenwärme Energie ohne Umweg über die Raumluft.
In modernen Heizsystemen wird diese Wärmeform insbesondere durch die Infrarotheizung Strahlungswärme genutzt. Dabei wird ein definierter Wellenlängenbereich im IR-C-Spektrum erzeugt, der für den Menschen angenehm, gesundheitlich sicher und effizient nutzbar ist.
2. Die drei Prinzipien der Wärmeübertragung
Um die Bedeutung der Strahlungswärme zu verstehen, müssen die drei grundlegenden Wärmeübertragungsmechanismen unterschieden werden:
| Mechanismus | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| Konduktion (Wärmeleitung) | Wärmeübertragung in festen Stoffen | Heizkörper berührt eine Wand und überträgt Wärme |
| Konvektion (Luftzirkulation) | Warme Luft steigt auf, kalte sinkt ab | Klassischer Heizkörper oder Wärmepumpe |
| Radiation (Strahlungswärme) | Wärmeübertragung durch Infrarotwellen ohne Luftbewegung | Infrarotheizung Strahlungswärme oder Sonnenwärme |
Die Strahlungswärme ist die direkteste, verlustärmste und physiologisch angenehmste Form der Wärmeübertragung. Sie erwärmt nicht die Luft, sondern die Objekte, die sich im Raum befinden.
3. Das Wirkprinzip der Infrarotheizung Strahlungswärme
3.1 Wellenlängenbereich
Die Infrarotheizung Strahlungswärme arbeitet im langwelligen IR-C Bereich (6–15 µm). Dieser Bereich entspricht dem Wärmestrahlungsspektrum von menschlicher Haut und natürlichen Materialien, was eine besonders harmonische Wärmeübertragung bewirkt.
3.2 Oberflächen-Interaktion
Wenn Strahlungswärme auf einen Gegenstand trifft, geschieht Folgendes:
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Die elektromagnetischen Wellen treffen auf die Oberfläche.
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Die Moleküle beginnen zu schwingen.
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Die Oberfläche erwärmt sich und speichert die Energie.
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Die erwärmten Oberflächen geben wieder sanfte Rückstrahlung in den Raum ab.
So entsteht ein gleichmäßiges Raumtemperaturfeld, ohne Luftbewegung oder Temperaturzonen.
3.3 Ergebnis
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Wände und Möbel werden zu sekundären Wärmespeichern.
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Die Luft wird nur indirekt erwärmt.
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Der Raum bleibt trocken, schimmelgeschützt und angenehm warm.
4. Strahlungswärme vs. Konvektionswärme
| Merkmal | Konvektionsheizung | Infrarotheizung Strahlungswärme |
|---|---|---|
| Wärmeübertragung | Erwärmung der Luft | Erwärmung von Oberflächen |
| Energieverluste | Hoch, da warme Luft nach oben steigt | Sehr gering, da direkte Übertragung |
| Staubverwirbelung | Ja, durch Luftbewegung | Keine Staubbewegung |
| Luftfeuchtigkeit | Sinkt oft ab → trockene Schleimhäute | Bleibt stabil → besseres Raumklima |
| Schimmelrisiko | Hoch, kalte Wände bleiben feucht | Gering, da Wände warm & trocken bleiben |
| Wärmegefühl | Oft ungleichmäßig | Gleichmäßig & körpernah |
| Startzeit | Lange Aufheizzeit | Schnelle direkte Wärme |
Die Strahlungswärme führt zu einem höheren subjektiven Wärmeempfinden, sodass bereits 1–2 °C niedrigere Lufttemperatur als angenehm wahrgenommen werden.
Dies reduziert den Energieverbrauch messbar.
5. Physiologische Wirkung der Strahlungswärme
Die Infrarotheizung Strahlungswärme wirkt auf den menschlichen Körper auf natürliche Weise:
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Sie erwärmt die Hautoberfläche, ohne die Luft zu überhitzen.
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Die Wärme wird vom Körper als angenehm, entspannt und tiefenwirksam empfunden.
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Die periphere Durchblutung verbessert sich.
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Muskeln entspannen, Verspannungen können gelöst werden.
Die Empfindung ist vergleichbar mit:
„Ich sitze an einem sonnigen, windstillen Frühlingstag auf einer warmen Terrasse.“
6. Energieeffizienz: Warum Strahlungswärme weniger verbraucht
Die Infrarotheizung Strahlungswärme reduziert Energieverbrauch durch:
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Direkte Erwärmung von Masse statt Luft
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Geringere Zieltemperatur nötig (Behaglichkeitsfaktor)
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Keine Wärmeverluste durch Luftwechsel oder Zugluft
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Schnelle Reaktionszeiten → optimale Regelbarkeit
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Wärmespeicherung in Wänden → geringerer Heizbedarf
Reale Verbrauchsergebnisse aus Elbo-therm Projekten zeigen:
Räume benötigen im Durchschnitt 20–40 % weniger elektrische Energie, wenn Strahlungswärme statt Konvektionsheizung eingesetzt wird.
7. Strahlungswirkungsgrad – das entscheidende Qualitätskriterium
Der Strahlungswirkungsgrad beschreibt, wie viel der abgegebenen Energie einer Heizfläche tatsächlich als Strahlungswärme im Raum ankommt.
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Billige Flächenheizungen → 35–45 % Strahlungsanteil
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Qualitativ hochwertige Systeme (z. B. Elbo-therm) → ≥ 65–70 % Strahlungswärme
Ein hoher Strahlungswirkungsgrad führt direkt zu:
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höheren Komfort,
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niedrigeren Verbrauch,
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langlebigerer Bauweise,
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stabilerem Raumklima.
Elbo-therm gehört zur Gruppe der Hersteller, deren Produkte durch unabhängige Tests nachweislich hohe Strahlungswirkungsgrade erreichen.
8. Strahlungswärme und Bauphysik: Warum Wände trocken bleiben
Kaltes Mauerwerk = Kondensationsgefahr = Schimmelrisiko.
Die Infrarotheizung Strahlungswärme erwärmt die Wandflächen direkt. Dadurch:
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Die Oberflächentemperatur steigt.
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Der Taupunkt verschiebt sich nach außen.
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Feuchtigkeit kann nicht mehr an der Wand kondensieren.
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Schimmelwachstum wird aktiv verhindert.
Dies macht Strahlungswärme besonders geeignet für:
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Altbau
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schlecht gedämmte Gebäude
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feuchte Räume (Bad, Keller, Schlafzimmer)
9. Normen, Sicherheit und technische Standardisierung
Die Infrarotheizung Strahlungswärme von Elbo-therm entspricht relevanten Normen:
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DIN EN 60335 (elektrische Sicherheit)
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DIN EN 60675 (Heizleistung & Temperaturverhalten)
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DIN EN ISO 13790 (energetische Bewertung)
Außerdem:
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Keine Emissionen
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Keine Verbrennung
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Keine Wartung notwendig
10. Einsatzbereiche der Infrarotheizung Strahlungswärme
| Bereich | Vorteil |
|---|---|
| Wohnungen & Häuser | Nachhaltige, gleichmäßige Raumwärme |
| Badezimmer | Schnelle Wärme & trockene Wände |
| Büros & Arbeitsplätze | Zugluftfreie, konzentrierte Wärme |
| Gastro & Wellness | Behagliche, stille Wärme |
| Neubau | Moderne Flächenheizlösung |
| Sanierung / Altbau | Schimmelprävention & Effizienz |
11. Kostenstruktur und Wirtschaftlichkeit
| Kostenart | Strahlungswärme | Konvektion |
|---|---|---|
| Anschaffung | moderat | variabel |
| Verbrauch | niedrig | höher |
| Wartung | keine | regelmäßig |
| Lebensdauer | ≥ 25 Jahre | oft 8–15 Jahre |
Die Infrarotheizung Strahlungswärme amortisiert sich über:
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geringere Betriebskosten,
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reduzierte Wartung,
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niedrigere Systemkomplexität.
12. Schlussfazit
Die Strahlungswärme ist keine neue Technik, sondern die ursprünglichste und effizienteste Form der Wärmeübertragung – genutzt von Sonne, Natur und moderner Heiztechnik.
Die Infrarotheizung Strahlungswärme von Elbo-therm:
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arbeitet effizient, direkt und verlustarm,
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schafft gesundes, angenehmes Raumklima,
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schützt Gebäude vor Feuchtigkeit,
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benötigt keine Wartung,
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und reduziert Energiekosten langfristig.