Infrarotheizung im Objektbereich

Niedrigenergiebauweise begünstigt Strahlungsheizsysteme

Im Wettlauf um immer besser gedämmte Bauweisen geraten zunehmend Infrarot-Heizsysteme ins Blickfeld der Planer. Neben wasserführenden Strahlungsheizungen werden daher auch elektrische Direktheizungen attraktiver. Die Gründe dafür sind vielfältig …

Veränderte Ausgangslage

Vor allem im Hallenneubau, aber auch im gewerblichen Objektbereich allgemein, hat sich aktuell der Blick auf Heizsysteme und Wärmeverteilung geschärft. Flächenheizungen in Wand, Decke oder Boden haben konvektiven Heizsystemen sowie gebläsegestützten Hallenheizungen inzwischen den Rang abgelaufen. Eine weitere Alternative ist die Strahlungsheizung, insbesondere das strombasierte Infrarot-Direktheizsystem (Bild 1). Es wirkt unmittelbar auf die Personen und Hüllflächen ein, anstatt die Luft aufzuwärmen und dabei Staub in Umlauf zu bringen. Damit hat es neben gesundheitlichen Vorteilen auch Vorzüge bezüglich der Energieeffizienz.

Prinzipbedingt liefern Strahlungsheizungen selbst bei einer um einige Grad niedriger liegenden Lufttemperatur im Raum dasselbe Behaglichkeitsgefühl. Zusammen mit optimierten Dämmstandards und daraus resultierend immer geringeren Wärmebedarfen kann die Infrarot-Heizung in vielen Fällen sinnvoll eingesetzt werden. Durch die Produktvielfalt, wie sie zum Beispiel der Hersteller Vitramo mit Sitz im süddeutschen Tauberbischofsheim anbietet, lassen sich in Hallen und im Objektbereich effiziente Lösungen umsetzen.

Punkt 1: Investitions- und Wartungskosten

Zu den augenfälligsten Vorteilen einer elektrischen Infrarotheizung zählen die eingesparten Kosten für ein wasserführendes Heizsystem: Man braucht keinen Heizkessel und kein aufwendig zu verlegendes, energieverlustbehaftetes Rohrleitungssystem. 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 bei den von Vitramo angebotenen Systemen so gering, dass die Stromversorgung übers gewöhnliche Lichtstromnetz völlig ausreicht.

Punkt 2: Schnelligkeit

Im Gegensatz zu allen wassergeführten 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, wo Räume (noch) nicht genutzt werden.

Punkt 3: Flexibilität

Eine besondere Stärke der Vitramo-Direktheizung liegt in der Vielfalt der angebotenen Montagevarianten. So lassen sich in Räumen, die höher als 5 m sind, abgehängte Systeme einsetzen, damit die volle Strahlungs-intensität dort zur Wirkung kommt, wo sie gebraucht wird (Bild 2).

Auch hier besteht ein Vorzug zu konvektiven Heizsystemen, wo sich die aufsteigende erwärmte Luft unter der Decke staut, wo sie gar nicht benötigt 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 (zum Beispiel Baumärkte, aber auch große Supermarkthallen sowie in Werkstätten oder Montage- und Industriehallen) können größere Flächen mit direkt wirkender Infrarot-Strahlungswärme angenehm temperiert werden.

Punkt 4: Variante für Rasterdecken

Für Büroräume und Verkaufs-flächen hält Vitramo spezielle Lösungen für die flächenbündige Integration der Heizelemente in Rasterdecken (Bild 3) bereit. Damit lassen sich Verkaufsräume einfach und effizient heizen. Das Deckenheizelement VH06262 passt 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 Vitramo auch ein Rasterdeckenheizelement für eine Systemdecke mit Achsmaß 60 cm.

Punkt 5: Gestaltung

Durch die flache Konstruktion der Heizelemente ergibt sich an gewöhnlichen Decken eine optisch ausgesprochen dezente Installation. Für Bereiche, in denen eine abgehängte oder feste Deckenmontage nicht möglich oder sinnvoll ist, hat Vitramo darüber hinaus verschiedene Varianten von Infrarot-Heizelementen zur Wandmontage (Bild 4) 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 bauen die schwenkbaren Heizstrahler (Bild 5) der Baureihe VC-A. Sie arbeiten mit höheren Temperaturen als die über die Fläche arbeitenden Heizelemente und 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 3,00 bis 5,00 m. Die Infrarot-Dunkelstrahler bieten punktgenaue Wärme in Produktions- und Lagerhallen, Werkstätten und an Arbeitsplätzen.

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

Beim Einsatz der Infrarotelemente 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 gezielte zonierte Beheizung erreicht.

Zum Beispiel sind die Empfangsbereiche (Bild 6)  in großen Firmengebäuden, öffentlichen Verwaltungen oder auch Krankenhäusern oft sehr zugig. Hier ist es in der Regel schwierig, für die dort arbeitenden Personen eine thermisch behagliche Arbeitsumgebung („Wärmeinseln“) zu gewährleisten.

Als schöne 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 Fotovoltaikanlagen eignen. Wird der damit erzeugte Strom dann auch noch für die Infrarot-Direktheizung genutzt, ist diese Art der Wärmeerzeugung größtenteils nicht nur klimaneutral, sondern zusätzlich emissionsfrei und regenerativ.

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 Vitramo bietet dazu designstarke Lösungen zur Direktmontage auf Decken oder an Wänden sowie zum Einlegen in Rasterdeckenprofile an, was ein Höchstmaß an Flexibilität bis hin zu Umnutzungen bietet. Das Unternehmen bietet bei Einsatz seines Systems umfassende Planungsunterstützung an.

Nachgefragt

Drei Fragen der GebäudeTechnik-Redaktion an Lars-Henric Voß, Geschäftsführer bei Vitramo und 1. Vorsitzender der IG Infrarot Deutschland e. V.

Die GT: Herr Voß, Infrarotwärme von der Decke ist dank der vorkonfektionierten Heizelemente nebst passendem Montagezubehör bei Vitramo eine einfache Angelegenheit. Was gibt es dabei trotzdem unbedingt zu beachten?

Lars-Henric Voß: Sicher können Infrarotpaneele einfach und schnell installiert werden. Wir raten aber dazu, sich vorab beraten zu lassen, um die ideale Lösung für die individuelle Anwendung zu erhalten.

Die GT: 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 werden. An diesen erwärmten Oberflächen erwärmt sich 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.

Die GT: Welche normativen Rahmenbedingungen sind beim Einsatz von Infrarot-Direktheizungen zu beachten? Wie sieht es beispielsweise 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 Raumthermostaten 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 auch bereits Infrarotheizungen mit smarter Regelung. Die Nutzer können dann beispielsweise programmieren, zu welcher Uhrzeit oder ab welcher Raumtemperatur das Gerät sich einschaltet. Die kurze Aufheizzeit der schnell reagierenden Infrarotheizungen minimiert den Energiebedarf.

Info → Vitramo