Infrarotheizungen: Was ist eine Infrarotheizung

Was ist Infrarot bzw. eine Infrarotheizung?
Zur Information: Jede Heizung bzw. jeder Heizkörper gibt Wärme ab in Form von Konvektion
und Infrarot. Es gibt weder 100%ige Infrarotheizungen noch 100%ige Konvektionsheizungen.
Es kommt vielmehr darauf an, wie hoch die jeweiligen Anteile an Infrarotstrahlung bzw. Konvektion sind. Laut Definition kann man erst ab einem Infrarotanteil größer 50% von einer Infrarotheizung
bzw. Wärmestrahlungsheizung sprechen.

Zur Erläuterung und Information was eine Infrarotheizung eigentlich ist, möchte ich kurz erklären, was man unter Infrarot bzw. Infrarotstrahlung versteht.
Infrarot ist eine elektromagnetische Strahlung mit bestimmten Eigenschaften. „Infra“ kommt aus dem Lateinischen und bedeutet „unter“. Damit bezeichnet man denjenigen Bereich der elektro-magnetischen Strahlung, der nach dem roten Ende des sichtbaren Lichtspektrums folgt (siehe Bild).
Auch das für uns sichtbare Licht, die UV-Strahlung, Radarstrahlen, Mikrowellenstrahlung, Röntgenstrahlung  usw. sind sogenannte „elektromagnetische“ Strahlen. Je nach Wellenlänge besitzen diese ganz definierte Eigenschaften. Die Infrarotstrahlung ist z.B. für unser menschliches Auge unsichtbar. Sie entfaltet ihre Wirkung (nämlich Wärme) nur dann, wenn sie absorbiert (aufgenommen) werden. Dann entsteht nämlich Wärme.Der bekannte Physiker Isaac Newton entdeckte im Jahre 1666 die Infrarotstrahlung. Im Jahre 1800 bemerkte der Physiker Wilhelm Herschel, mehr oder weniger zufällig, die wärmende Wirkung von unsichtbarer Strahlung und bezeichnete diese mit Infrarotstrahlung. Zur Info hier in Kurzform weitere Jahreszahlen und Namen:
Nach 1800: Der Physiker Kirchhoff entwickelte das Kirchhoffsche Strahlungsgesetz
1830-1900: Die beiden Physiker Stefan und Boltzman entwickelten die Stefan-Boltzmann-Konstante
1900: Der Physiker Max Planck erstellte das Plancksche Strahlungsgesetz
So wie wir z.B. bestimmte Frequenzen hören können, sind Ultraschall-Frequenzen für uns nicht hörbar, weil unser Gehör ganz einfach dafür nicht ausgestattet ist. Genauso verhält es sich mit der elektromagnetischen Strahlung. Trifft z.B. unsichtbare Infrarotstrahlung auf unsere Haut, empfinden wir diese sofort als Wärme. Aber wie wird Infrarotstrahlung überhaupt erzeugt?
Hier gilt folgendes physikalische Gesetz:“Jeder Körper, der wärmer ist als die absolut niedrigste
Temperatur von -273°C, gibt Infrarotstrahlung ab.“ Je wärmer ein Körper ist, desto höher ist seine
Wärmestrahlungsleistung und desto kleiner sind die Frequenzen der Strahlung.

Die Strahlungsintensität einer Infrarotheizung nimmt im Quadrat der Entfernung zum angestrahlten
Objekt ab. Beispiel: Bei einer 1000-Watt Infrarotheizung kommen in 2m Entfernung noch 250 Watt
an, in 4m Entfernung sind es noch lediglich ca. 60 Watt.

Elektromagnetisches Strahlungsspektrum

Infrarotheizungen Elektromagnetisches Strahlungsspektrum

Elektromagnetisches Strahlungsspektrum

Jetzt haben wir also zwei wesentliche Dinge gelernt bzw. definiert:
1.Jeder Körper, der wärmer ist als -273°C, gibt (emittiert) Infrarotstrahlung ab
2.Trifft Infrarotstrahlung auf Materie (Haut, Wand etc.) wird diese in Wärme umgesetzt

Wesentlich dabei ist noch, dass Infrarotstrahlung die Luft durchdringt, ohne dabei die Luft zu
erwärmen. D.h., eine Infrarotheizung würde auch im völligen Vakuum (luftleerer Raum) funktionieren. Konvektionsheizungen hingegen benötigen Luft als Transportmittel für Wärme. Infrarotheizungen, wie wir gelernt haben, nicht.

Das Grundlegende einer Infrarotheizung ist, dass eine Infrarotheizung die Hüllflächen bzw. die
raumumschließenden Flächen, also Wände, Böden und Decken in den Zimmern erwärmt oder anders
ausgedrückt, temperiert.
Die Theorie ist also, dass bei Einsatz einer Infrarotheizung vor allem die Wände wärmer sind als die Raumluft. Bei einer klassischen Konvektionsheizung ist dieses genau umgekehrt. Hier ist die Raumluft wärmer als die Wände.
Die Erklärung hierfür liefert die Physik: Warme Luft ist nicht in der Lage, Wände wesentlich zu temperieren, zumindest nicht in der Größenordnung, wie es eine Infrarotheizung kann.

Infrarotheizungen werden elektrisch oder mit warmem Wasser betrieben, wobei ich mich in
meinen Beispielen und Erklärungen immer auf elektrisch betriebene Infrarotheizungen beziehe.
Diese sind in den Ausführungen Natursteinheizplatten, Glas-oder Spiegelheizplatten sowie
als Leichtbauheizplatten (i.d.R. verzinktes Stahlblech, pulverbeschichtet, lackiert oder Rauhputz)
erhältlich.

Unsere Sonne ist neben dem Grundofen eines Kachelofens das klassische Beispiel einer
Infrarotheizung. Hier ein Beispiel dazu: Stellen Sie sich einmal im Sommer nachts vor eine Hauswand, die tagsüber von der Sonne angestrahlt wurde. Sie werden bemerken, dass diese Hauswand auch dann noch merklich Wärme abstrahlt, wenn die Sonne schon mehrere Stunden nicht mehr scheint.
In unseren Städten ist es im Sommer gegen 15 oder 16 Uhr am wärmsten und nicht um 12 Uhr, wo die Sonne am stärksten scheint. Die Erklärung dazu ist einfach:
Nachmittags sind Hauswände, Straßenbeläge etc. durch die Infrarotstrahlung der Sonne so stark erwärmt worden, dass diese quasi als Infrarotheizung funktionieren und Wärme abgeben.
Und wer schon mal am Meer in Urlaub war, weiß, dass der Sand so heiß werden kann, dass man ohne Schuhe nicht mehr ins Wasser gelangt. Das macht ebenfalls die Infrarotstrahlung unserer Sonne. Die Sonne ist also die klassische Infrarotheizung und erwärmt mit ihrer Infrarotstrahlung
feste und flüssige Materie. Ohne diese Infrarotstrahlung gäbe es auf unserer Erde kein Leben.
(Und bei dieser Gelegenheit noch ein sehr interessanter und wichtiger Aspekt: Als sich Lebewesen
entwickelten, also vor mehreren Millionen Jahren, war das einzig wärmende, unsere Sonne mit
ihrer Infrarotstrahlung. Die Infrarotstrahlung hat erst sehr wesentlich, neben Wasser, dazu beigetragen, dass Leben erst möglich geworden ist. Das ist die Erklärung, warum wir bzw. unser
Organismus so positiv auf Infrarotstrahlung reagieren. Wir sind dieses Infrarotstrahlung quasi
seit Anbeginn gewohnt. Infrarotstrahlung ist für alles Leben auf der Erde erforderlich und gesund.)

Und genau nach diesem Prinzip funktioniert eine gute Infrarotheizung und erwärmt bzw.
temperiert die Wände in unseren Zimmern bzw. Häusern. Dieses Heizprinzip ist weitaus
effektiver und damit energiesparender als die Erwärmung von Luft, wie es die Konvektionsheizungen tun.

Solche Informationen liegen uns Menschen selbstverständlich vor. Doch andere Interessen, vor
allem wirtschaftliche Interessen der Industrie und deren Lobbyisten haben dazu geführt, dass sich teure und ineffiziente Luft- bzw. Konvektionsheizungen durchgesetzt haben. Das ist auch die Erklärung warum Infrarotheizungen in Deutschland noch relativ unbekannt sind.

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