Infrarotheizung im Test – ein Selbstversuch

Infrarotheizungen werden immer wieder als Alternative zu Heizkörpern mit Wärmepumpe diskutiert. Um herauszufinden, was am Heizen mit Infrarotheizungen wirklich dran ist, habe ich mich an einen Selbstversuch gewagt: Im Rahmen eines Tests baute ich eine Infrarotheizung bei mir im Büro auf und überprüfte deren Wirkung ausführlich. Lesen Sie hier die durchaus spannenden Ergebnisse dieses Infrarotheizungs-Tests.

Als Architekt bin ich dankbar und froh in über 20 Jahren Arbeitstätigkeit nicht die Neugier verloren zu haben. Immer wieder setze ich mich mit neuen Materialien, Verfahren und Technologien rund um den Hausbau auseinander. Damit stille ich meinen persönlichen Wissensdurst und schaffe bleibende Werte durch umfassende Fachkenntnisse, die ich beim Bau von 1- und 2-Familienhäusern gerne einbringe.

Die (zumeist) jungen Bauherrn haben heute mehr denn je die Qual der Wahl. Das Angebot rund ums Thema Neubau ist riesengroß. Unzählige Fenstervarianten, Bodenbeläge, Elektroinstallations­möglichkeiten, usw. warten auf Entscheidung. Da die Bauherrn zumeist Laien sind, sehe ich mich als Architekt in der Verantwortung, bestmöglich fachlich korrekt zu allen relevanten Themen beraten zu können. Das ist wahrlich nicht immer einfach…

Warum gerade der Test einer Infrarotheizung?

Aber genug der Vorrede – heute berichte ich über mein neustes Projekt, den praktischen Test einer Infrarotheizung. Sprichwörtlich am eigenen Körper möchte ich erfahren wie es sich anfühlt, mit einer Strom-Direktheizung mein Büro im Winter zu heizen.

Das Heizen mit Strom galt lange als ineffizient und unkomfortabel. Wir erinnern uns an Nachtspeicheröfen, die „endlos“ Energie aus den Leitungen gezogen haben und extrem träge waren. Auch für mich war über zwei Jahrzehnte lang „Heizen“ und „Strom“ nicht mehr sinnvoll zu verbinden. Erst die Wärmepumpe hat in mir einen Umdenkprozess gestartet. Nach wie vor bietet diese Technologie eine gute Lösung, weswegen die Wärmepumpe zurecht das derzeit meist installierte Heizsystem darstellt. Die vielfach eingesetzte Luft/Wasser-Wärmepumpe bietet aber nicht nur Vorteile. Hohe Anschaffungs- und Wartungskosten und eine teils schwierige Integration im Außenbereich des Hauses stehen den ansonsten guten Eigenschaften gegenüber. Grund genug sich nicht mit dem technologischen Ist-Zustand der etablierten Heizungssysteme zufrieden zu geben.

Ein Infrarotheizungs-Test soll mir Klarheit darüber verschaffen, was dran ist an dieser neuen Form der Stromdirektheizung. Gelesen habe ich einiges zu dem Thema, wenngleich weder Fachliteratur noch das Internet wirklich umfangreiche und vor allem belastbare Informationen liefern. Also werde ich den Selbstversuch wagen und einige Wochen mein Büro ausschließlich mit infraroter Strahlungswärme heizen.

Das unterscheidet Infrarotheizungen von etablierten Heizungssystemen

Ein elementarer Unterschied der Infrarotheizung zu etablierten Zentralheizungssystemen (Wärmepumpe, Gastherme, Ölheizung) ist das Funktionsprinzip: Statt die Wärme über Konvektion im Raum zu verteilen strahlen die Infrarot-Heizkörper umgebende Wände und Möbel an und regen diese Gebäudeteile zum passiven „Mitheizen“ an. Eine klassische Fußbodenheizung oder Warmwasser-Heizkörper hingegen erwärmen die umgebende Luft, welche dann wiederum Wärme an umgebende Körper abgibt. So erlebt man bei einer konvektionsbasierten Heizung im Vergleich zur Strahlungsheizung eine höhere Lufttemperatur und kältere Raumbestandteile (Möbel, Wände, Decke) – oder anders herum – bei gefühlt gleicher Raumtemperatur erwärmt die Strahlungsheizung die Luft weniger stark als die Raumbestandteile. Wie sich das anfühlt möchte ich gerne wissen. Spüre ich den Unterschied überhaupt? Darauf erwarte ich eine Antwort.

Bei meinem Test tritt die Gattung der Infrarotheizungen gegen die Warmwasser-Fußbodenheizung als bisher von mir genutztes System an. Das bringt eine weitere Frage auf den Plan: Wie verhält es sich mit Fußkälte? Auch dazu suche ich in meinem Selbstversuch eine Antwort in Form von Messwerten und einer subjektiven Einschätzung. Aktuell kann ich mir (vor Beginn des Tests) nicht so richtig vorstellen, wie die an der Wand hängende Heizung (Mitte der Heizung über dem Boden ca. 1,7 m) den Boden ähnlich effizient erwärmen will. Kalte Füße kann ich persönlich gar nicht gut leiden. Deswegen bin ich auf das Ergebnis in dieser Frage besonders gespannt.

Und letztlich frage ich mich im Vorfeld meiner Untersuchung wie angenehm/unangenehm sich das periodische Heizen eines schnell reagierenden Heizkörpers in nahezu Kopfhöhe und geringer Distanz von 2,8 m darstellt. Dazu kurz erklärt: Warmwasser-führende Heizkörper mit Thermostat können auf eine konstante Heiztemperatur geregelt werden und strahlen somit eine gleichbleibende Wärmeenergie ab. Die bei mir vorhandene Warmwasser-Fußbodenheizung wird über Raum-Thermostate geregelt. Im Thermostat befindet sich ein einstellbarer Bimetall-Schalter, der bei Erreichen der Zieltemperatur das Stellventil für den Wasserdurchfluss meines Büros schließt und bei Unterschreiten wieder öffnet. Ähnlich dem Verlauf einer Sinuskurve wechselt die Heizung zwischen An, Aus, An, Aus, usw. hin und her. Wegen der enormen Trägheit des Systems spürt man davon im Alltag nichts. Man nimmt eine konstante Raumtemperatur wahr. Ich werde die Lufttemperatur meines bisherigen Heizsystems zudem über mehrere Tage messen und dokumentieren.

Anbei aufgelistet meine Fragen, auf die ich Antworten im Infrarotheizungs-Selbsttest finden möchte:

- Wie fühlt es sich an, in einem mit Strahlungswärme geheizten Raum zu arbeiten? - Spüre ich, dass die Luft bei Strahlungswärme kälter ist? Wirkt das positiv oder negativ auf mich? - Spüre ich, dass die Möbel und Wände wärmer sind? Wirkt das positiv oder negativ auf mich? - Wie verändert sich die Temperatur des Bodens? Bekomme ich kalte Füße/Beine? - Ist der Temperaturabfall beim und nach dem Lüften stärker oder schwächer? - Kann ein einzelner Infrarotheizkörper mein Büro gleichmäßig und ausreichend beheizen? - Wie fühlt sich das periodische Ein- und Ausschalten der Infrarotheizung an? Nehme ich das wahr?

Der Testaufbau – so sieht die Infrarotheizung vor dem Aufbau aus:

Eine 1.100 Watt Infrarotheizung wird für den Test verwendet

Bei meinem Test wird eine 1,2 x 0,9 m große Infrarotheizung mit einer Leistung von 1.100 Watt zum Einsatz kommen. Hersteller der Heizung ist das deutsche Unternehmen Welltherm. Ich habe mich aus drei Gründen für diesen Hersteller entschieden:

1. Elektrische und elektromagnetische Felder sind aus meiner Sicht baubiologisch auf ein absolutes Minimum zu reduzieren. Dank gegenläufiger Heizleiter-Geometrien reduziert die Welltherm GmbH unerwünschte elektromagnetische Felder (Infos dazu: https://welltherm.de/produkte/). Wie effizient das funktioniert, entzieht sich aktuell meiner Kenntnis. Auch die Firma Welltherm liefert keine konkreten Messwerte. Alle anderen Hersteller scheinen sich um dieses für mich wichtige Thema bisher gar keine Gedanken gemacht zu haben. Ich habe zumindest bei keinem anderen Infrarotheizungs-Hersteller überhaupt irgendwelche Informationen zu diesem Thema gefunden.

2. Viele Websites von Infrarotheizungen produzierenden Unternehmen sind voll mit blumigen Versprechungen. Für mich gilt: Je lauter „gebrüllt“ wird und je mehr „Marketingtexte“ auf mich losgelassen werden, desto weniger Vertrauen habe ich in die entsprechenden Unternehmen. Die Website von Welltherm kommt angenehm seriös und sachlich daher.

3. Drei Hersteller sind am Ende meiner Vorauswahl übrig. Alle drei habe ich angerufen um mich beraten zu lassen. Das Telefonat mit der Firma Welltherm lief mit Abstand am besten. Reichlich Fachinformationen auf Nachfrage zum Thema elektromagnetische Felder und Effizienz durch maximalen Strahlungsfaktor sowie gute Planungshilfen haben mich am Ende überzeugt mein Testequipment dort zu bestellen.

Die gelieferte Infrarotheizung verfügt über einen Korpus aus weiß pulverbeschichtetem Metall. Die Oberfläche gleicht in Farbe, Struktur und Glanzgrad einer mit weißer Dispersionsfarbe gestrichenen, glatten Oberfläche, vergleichbar einer mit Vliestapete bekleideten Wand, so wie man es heute vielfach in modernen Wohnräumen umsetzt.

Der elektrische Anschluss erfolgt über eine dreiadrige Zuleitung, in welche bereits ein Funkempfänger integriert wurde. Gewöhnlich wird dieser Funkempfänger hinter der Heizung „versteckt“, bei mir liegt er separat auf dem Boden. Der Funkempfänger ist für das Ein- und Ausschalten der Heizung zuständig und arbeitet zusammen mit einem batteriebetriebenen Funk-Thermostat. Vom Empfänger geht wiederum eine dreiadrige Leitung ab, an deren Ende ein Schutzkontaktstecker montiert ist. So sollte das Gesamtsystem relativ einfach in Betrieb zu nehmen sein. Dazu aber später mehr.

Test der Infrarotheizung findet in einem Büro statt

Der Ort des Tests ist mein 3,6 x 4,0 m (14,4 qm) großes Büro, welches im EG eines zweigeschossigen Gebäudes gelegen ist. Der Fußboden schließt gegen Erdreich ab, da das Haus nicht unterkellert ist. Die Außenwände sind mit 44 cm Wandstärke in Bezug auf das Baujahr (1998) bezogen überdurchschnittlich gut isoliert. Die Heizung hängt an einer Innenwand, die zum Hausflur führt. Mein Schreibtisch steht frontal vor der Infrarotheizung, in ca. 2,0 m Entfernung. Ich selbst habe einen Abstand von 2,8 m zur Oberfläche der Infrarotheizung. Meine Kopfhöhe liegt auf der Unterkante der Heizung. Die beschriebene Anordnung ergibt sich eher zufällig, weil die Heizung bei mir eigentlich nur dort sinnvoll montiert werden kann. Der geringe Abstand zur Heizung ist mir für den Test aber willkommen, denn so kann ich die abgestrahlte Infrarotwärme unreflektiert und damit unmittelbar wahrnehmen.

Temperaturmessungen vor Testbeginn:

Vor der Installation der Infrarotheizung messe ich die durchschnittliche Bodentemperatur mit einem Infrarotthermometer. In drei Messreihen messe ich an 6 Stellen die Bodentemperatur. Die 18 gemessenen Werte:

Messreihe 1	26,4	25,1	26,9	26,6	25,7	25,4
Messreihe 2	24,1	23,8	23,6	23,5	23,2	23,2
Messreihe 3	24,8	24,8	24,8	24,6	24,2	23,8

… ergeben eine Bodendurchschnittstemperatur von 24,6 ºC (Fussbodenheizung).

Ebenso messe ich an allen 4 Wänden mit dem Infrarotthermometer wieder in 3 Messreihen an 6 Stellen und errechne den Durchschnitt aus allen 18 Messwerten:

Messreihe 1	20,4	22,0	21,9	21,4	22,0	20,0
Messreihe 2	20,3	22,1	22,0	21,1	22,4	20,1
Messreihe 3	20,5	22,2	22,0	21,6	22,3	20,2

Das Ergebnis der durchschnittlichen Wandtemperatur liegt bei 21,47 ºC.

Beide Messreihen werden über den Tag verteilt bei 5-7 ºC Außentemperatur durchgeführt. Die Temperatur der Raumluft im Büro beträgt während der Messreihenerfassung: 23 ºC.

Nächster Schritt beim Test: Montage und Inbetriebnahme der Infrarotheizung

(Auf dem Bild: mein guter Freund „Jens“ - dem ich an dieser Stelle herzlich für seine Hilfe danke)

Die Montage der Heizung an der Wand gestaltet sich einfach. Im Prinzip ist es kaum mehr Arbeit, als ein Bild aufzuhängen, es braucht nur ein paar Dübel und Schrauben mehr. Die mitgelieferte Bohrschablone erleichtert das Anzeichnen der Bohrlöcher. Dübel einschlagen, Schrauben eindrehen, Heizung aufhängen, fertig!

Die elektrische Inbetriebnahme ist ähnlich simpel. Zuerst den Stecker des Anschlusskabels der Heizung in die nächstgelegene Steckdose stecken, dann 3 Sekunden die Taste am Empfänger drücken und den Sender kurz einlernen. Wenn gewünscht die Ein- und Ausschaltzeiten sowie Solltemperaturen für Tag- und Nachtbetrieb am Thermostat hinterlegen - schon ist die Heizung einsatzbereit.

Die Infrarotheizung ist selbst für einen Laien in maximal einer Stunde montiert und in Betrieb genommen. So hatte ich mir das vorgestellt, einfach und selbsterklärend.

Erste Eindrücke und Erfahrungen des Infrarotheizungs-Tests

Am Tag der Umstellung von Fußbodenheizung auf Infrarotheizung ist der Raum nicht angenehm zu temperieren. Die Restwärme der Luft durch die Fußbodenheizung und die abgestrahlte Wärme der Infrarotheizung addieren sich zu einem unangenehmen Wärme-Mix. Es braucht einfach einige Tage bis der Boden nicht mehr Restwärme der Fußbodenheizung emittiert und gleichzeitig muss die Raumhülle langsam durch die energiereiche Strahlung der Elektroheizung temperiert werden.

Fünf Tage habe ich diesem Umstellungsprozess gegeben, bevor ich wieder Messungen an den Wänden und dem Boden durchgeführt habe. Anbei meine Messergebnisse von Tag 5 nach der Umstellung auf Infrarotwärme. Wieder in 3 Messreihen ermittle ich an 6 Stellen die Bodentemperatur. Die 18 gemessenen Werte:

Messreihe 1	20,9	21,1	21,0	20,8	20,5	20,3
Messreihe 2	21,2	20,9	20,9	20,8	20,4	20,3
Messreihe 3	20,8	20,9	20,8	20,6	20,4	20,2

… ergeben eine Bodendurchschnittstemperatur von 20,71 ºC (ca. 4 ºC weniger als zuvor).

Ebenso messe ich erneut an allen 4 Wänden mit dem Infrarotthermometer wieder in 3 Messreihen an 6 Stellen und errechne den Durchschnitt aus allen 18 Messwerten:

Messreihe 1	21,7	21,4	21,6	21,8	20,4	20,8
Messreihe 2	20,4	20,3	20,6	21,0	21,0	21,7
Messreihe 3	20,1	20,2	21,3	21,2	20,9	21,7

Das Ergebnis der durchschnittlichen Wandtemperatur liegt bei 21 ºC (ca. 0,5 ºC weniger als zuvor).

Beide Messreihen werden über den Tag verteilt bei 7-8 ºC Außentemperatur durchgeführt. Die Temperatur der Raumluft im Büro beträgt während der Messreihenerfassung: 21 ºC.

Die gemessenen Werte mit der Fußbodenheizung und anschließend mit der Infrarotheizung wurden bei annähernd gleichen Außentemperaturen (1-2 ºC Unterschied) durchgeführt und sind deswegen durchaus vergleichbar. Was mir auffällt: Während die Lufttemperatur mit der Fußbodenheizung zuvor 23 ºC betragen hat, fühle ich mich jetzt mit 2 Grad weniger bei 21 ºC wohl. Obwohl die Lufttemperatur niedriger liegt, hat sich die durchschnittliche Wandtemperatur nur geringfügig verändert. So liest man es ja auch immer wieder - die Wärmewellen der Infrarotheizung erwärmen primär den Raum (Möbel und Wände) und kaum die Luft. Diesen Umstand kann ich anhand meiner Messwerte bestätigen.

Die kontinuierliche Dokumentation über 10 Tage hinweg zeigt ein konstantes Temperaturniveau zwischen der eingestellten Absenkungstemperatur (18,5 ºC) und dem Tages-Sollwert (20-22 ºC). Während des Testzeitraums habe ich mehrfach die Tagestemperatur variiert und am Ende mit 21 ºC den für mich optimalen Wert gefunden. Man sieht, dass die Tage 18./19./25. und 26. Wochenendtage sind, bei denen ich eine verringerte Aufheizphase programmiert habe. Ebenso sieht man im Übergang der Nacht vom 20. auf den 21., dass der Raum nicht in die Nachtabsenkung gegangen ist, weil ich einen Fehler in der Programmierung des Thermostats gemacht hatte.

Die Lösung gegen kalte Füße

Da sich aufgrund der Positionierung und Wirkungsweise wie erwartet die Bodentemperatur deutlich reduziert hat (-4 ºC) habe ich nun Probleme mit kalten Füßen, in deren Nähe sich ein bodentiefes Fenster befindet. Das verstärkt die wahrgenommene Kälte. Die Sorge, hier Probleme zu bekommen, existierte ja bereits im Vorfeld. Also muss nachgebessert werden.

Ein längeres Gespräch mit dem Lieferanten meiner ersten Infrarotheizung ergibt einen vielversprechenden Lösungsansatz: Speziell für Kirchen hat das Unternehmen sehr kompakte, geringfügig leistungsreduzierte Infrarotheizungen entwickelt. Diese werden primär in Kirchenbänken zur Fußerwärmung eingesetzt – also ziemlich genau mein Anwendungsfall.

Folglich bestelle ich ein Heizpanel im Format 1,0 x 0,25 m mit 150 Watt Leistungsaufnahme und montiere diese Heizung direkt unter meinen Arbeitstisch mit ausreichend Abstand zu den Knien. Die abgestrahlte Wärme heizt das Areal, auf dem für gewöhnlich meine Füße ruhen. Als elektrische Steuerung kommt eine Kombination aus einer Zeitschaltuhr und einem Steckerthermostat zum Einsatz. So heizt meine neue Untertischheizung nur zu Bürozeiten und nur solange bis die eingestellte Zieltemperatur im „Fußraum“ meines Arbeitsplatzes erreicht ist. Sehr gut!

Weil nun ein zweiter IR-Heizkörper mein Büro mit heizt, springt der große Heizkörper nicht mehr ganz so oft an. Für mich persönlich ist die damit erzielte Wärmeverteilung optimal, denn meine Füße sind nun immer warm und der Kopf angenehm kühl. Das konnte ich bisher mit der Fußbodenheizung leider nicht erreichen. Damit meine Füße ausreichend warm wurden, benötigte ich 23 ºC Lufttemperatur - zu warm für einen kühlen Kopf.

So bringt meine neue Kombination aus zwei Infrarotheizungen ein deutlich besseres Raumklima mit sich, das ich schnell zu schätzen lerne!

Periodisches Einschalten des Heizkörpers sowie Stoßlüften

Eine weitere Sorge die mich im Vorfeld umtrieb, war das periodische Einschalten des Heizkörpers. Die Antwort hierauf ist einfach: Die Wärmeabstrahlung der Heizung ist trotz geringem Abstand von nur 2,8 m und Aufhängung in Kopfhöhe nicht zu spüren. Ob die Heizung an oder aus ist, kann ich nur sagen, wenn ich aufstehe, zur Heizung gehe und die Hand direkt davor halte. Deshalb bekomme ich am Ende gar nicht mit, wann und wie lange der Heizkörper am Tag arbeitet. Es gelingt ihm aber das Raumklima recht konstant um die eingestellte Soll-Temperatur herum zu halten. Das ist mir wichtig und das klappt ohne Abstriche.

Bleibt die Beantwortung meiner letzten Fragestellung – wie wirkt sich zwischenzeitliches Stoßlüften auf die Raumtemperatur aus. Das ist allerdings nicht ganz so einfach zu beantworten. Messwerte habe ich zu dieser Frage nicht ermittelt – ich muss also mit meinem subjektiven Empfinden antworten. Allzu große Unterschiede stelle ich nicht fest. Dringt kalte Außenluft mit 5-7 ºC Lufttemperatur in mein Büro, wird die zuvor erreichte Soll-Temperatur schnell unterschritten. Ich habe den Eindruck, dass die beiden Infrarotheizungen besser mit der eindringenden Kaltluft klarkommen, als die Fußbodenheizung, bei der ich ja 2 Grad mehr Lufttemperatur benötige, um mich wohl zu fühlen. Das Temperatur-Delta 23 zu 7 ist größer als 21 zu 7 – also nehme ich vermutlich den Abkühleffekt durch das Lüften stärker wahr. Wie erwähnt ist obige Darstellung theoretisch ermittelt und nur subjektiv bewertet. Der Unterschied ist am Ende nicht wirklich groß.

In Kurzform noch die Antworten auf meine Fragestellungen vor Beginn des Infrarotheizungs-Tests:

- Wie fühlt es sich an, in einem mit Strahlungswärme geheizten Raum zu arbeiten?
Angenehm. Die Luft riecht nicht nach Heizung. Das Klima fühlt sich gut an.

- Spüre ich, dass die Luft bei Strahlungswärme kälter ist? Wirkt das positiv oder negativ auf mich?
Ja, das spüre ich und ich empfinde es als angenehm, weil es mir hilft einen „kühlen Kopf“ zu bewahren.

- Spüre ich, dass die Möbel und Wände wärmer sind? Wirkt das positiv oder negativ auf mich?
Die Möbel und die Wände sind faktisch nicht wärmer, weil ich die Soll-Temperatur der Luft um 2 ºC absenken konnte und mich damit wohl fühle. Es spart Energie und schafft ein angenehmes Arbeitsklima für mich.

- Wie verändert sich die Temperatur des Bodens? Bekomme ich kalte Füße/Beine?
Ja, der Boden wird bei mir 4 ºC kälter. Das ist anfänglich ein Problem. Nach der Kompensation durch einen zweiten Mini-Heizkörper unter der Tischplatte in Fußnähe ist die optimale Kombination aus 21 ºC Raum- und 19,5 ºC Fußwärme für mich gefunden.

- Ist der Temperaturabfall beim und nach dem Lüften stärker oder schwächer?
Der Unterschied ist nicht wirklich groß und deshalb zu vernachlässigen.

- Kann ein einzelner Infrarotheizkörper mein Büro gleichmäßig und ausreichend beheizen?
Ja, generell denke ich, dass das möglich ist. In meinem konkreten Fall brauchte ich einen zweiten Mini-Heizkörper für meine kälteempfindlichen Füße (Problem: Ein bodentiefes Fenster in Fußnähe mit nicht optimaler Isolation).

- Wie fühlt sich das periodische Ein- und Ausschalten der Infrarotheizung an? Nehme ich das wahr?
Nein, weder die Heizphasen noch die abgestrahlte Wärme sind für mich spürbar. Es ist einfach angenehm gleichmäßig warm, ohne dass ich einen störenden „Hotspot“ wahrnehme.

Mein Fazit zum Test der Infrarotheizungen: Durchaus positiv

Ich sehe die Infrarotheizung nach diesem ausführlichen Selbsttest als ernstzunehmende Alternative zur Warmwasser-Fußbodenheizung. Unabhängig der Betriebskosten (die ich mangels Vergleichbarkeit in dieser Betrachtung nicht berücksichtigen konnte) überzeugt mich die elektrische Wohnraumwärme mit Ihrer hohen Praxistauglichkeit, einem guten Raumklima und individuellen Gestaltungsmöglichkeiten in Bezug auf die Temperatur und die Optik. Sowohl bei Renovierungen von Bestandsimmobilien als auch (besonders) in Neubauten ist eine komplette Gebäudebeheizung mit Infrarotheizkörpern aus meiner Sicht inzwischen eine ernstzunehmende Alternative zur Wärmepumpe.

Die Wiedergabe dieses Testberichts erfolgt mit freundlicher Genehmigung des Autors – Herrn Dipl. Ing. (FH) Architekt Stefan Orth aus Bamberg