Die elektrische Heizung im Kontext der Energie-Wende

In Norwegen wird bereits zu ca. 50% mit Strom aus Wasserkraftwerken geheizt. Auch bei uns wird der Anteil der Stromheizungen im Kontext der Energiewende zunehmen. Denn die meisten Öko-Kraftwerke produzieren eben Strom (kein Heizwasser). Aber nur Infrarotheizungen können Ökostrom so sparsam in gesunde Raumwärme umsetzen.  

Biomasse ist für die Energiegewinnung nur begrenzt nutzbar, weil sonst die landwirtschaftliche Lebensmittelherstellung verknappt und verteuert wird. Daraus ergibt sich, dass Ökostrom den regenerativen Energiemix sehr weitgehend dominieren wird.

In Folge gewinnt die Elektroheizung eine völlig neue Bedeutung:

Die Bedeutung von Strom im regenerativen Heiz-Energiemix 

Vor der Energiewende hatten elektrische Heizungen eine ungünstige Ökobilanz, weil Strom vornehmlich in Kohle- und Gaskraftwerken hergestellt wurde. Da Kohle- und Gasverbrennung das Klima belasten, waren elektrische Heizungen in der Umweltverträglichkeitsprüfung schlechter zu bewerten als fossile Heizformen, welche die bei Verbrennung entstehende Wärme direkt zum Heizen nutzen:

Denn die mit einer elektrischen Heizung auf fossiler Basis erzielbare Wärmemenge (Endenergie) ist gegenüber einer direkten Beheizung per Kohle- oder Gasverbrennung geringer. Da Kohlekraftwerke bezüglich der Stromgewinnung nur einen Wirkungsgrad von 30 bis 40 % haben, kommt es vor allem bei der Nachtspeicherheizung zu einem verschwenderischen Wirkungsverlust, weil bei der Speicherung auch noch ein Teil der elektrisch erzeugten Wärme verloren geht. Die EnEV (Energieeinsparverordnung) beinhaltet daher Regelungen zur Einschränkung des Einsatzes von elektrischen Speicherheizungen.

Hinzukam, dass Atomkraftgegner die Elektroheizung strikt ablehnten, weil sie die Nachfrage nach Atomstrom stabilisierte oder evtl. sogar vergrößern konnte. Aus Angst vor "noch mehr Atomstrom" wurde in der Schweiz sogar ein generelles Verbot von Infrarotheizungen gefordert, weil elektrische Infrarotheizungen stark wachsende Absatzzahlen verzeichneten. Atomkraftwerke produzieren zwar kein CO2, belasten aber auch nachfolgende Generationen wegen des hochgefährlichen Atommülls. Und im worst case führen sie zu schweren, kaum mehr beherrschbaren Katastrophen, wie Tschernobyl und Fukushima gezeigt haben. 

TÜV zertifizierter Ökostrom zu Toppreisen

Durch die Energiewende hat sich die Situation in Deutschland grundsätzlich geändert: CO2 emittierende Kohle- und Gaskraftwerke sollen nur noch zur Stabilisierung einer kontinuierlich verfügbaren Grundlast eingesetzt werden, solange weitere Ökokraftwerke, Leitungsnetze, Pumpspeicherwerke und neue Speichertechnologien noch nicht in ausreichender Anzahl zur Verfügung stehen. Und nach der Havarie im japanischen Kernkraftwerk in Fukushima sind in Deutschland nur noch wenige Atomkraftwerke in Betrieb, bis 2022 werden auch sie abgeschaltet. 

Die Erzeugung von regenerativem Strom mittels Solartechnologie, Windrädern und Wasserkraftwerken erfolgt ihrer Art nach ohne Verbrennungsvorgänge. Das Heizen mit Ökostrom ist CO2-frei und erzeugt auch keine anderweitigen Klimabelastungen. Und nicht zuletzt: Nachdem eine vornehmlich regenerativ funktionierende Energieversorgung aufgebaut sein wird, ist es vorbei mit steigenden Stromkosten. Denn Wasser, Wind und Sonnenstrahlung kosten nichts. Außerdem können dann durch den Emissionshandel hohe Gewinne verbucht werden. Mehr Info

Die Elektroheizung wird durch die Energiewende zu einem fundamentalen Baustein im neuen Energiemix. Letztlich ist sie sogar der Garant dafür, dass man in einer weitgehend solaren und damit Strom dominierten Energiewirtschaft überhaupt noch ausreichend heizen kann. Denn mit regenerativen Brennstoffen (z.B. Holz und Biogas), bodennaher Erdwärme (Wärmepumpe) und geothermaler Fernwärme (Tiefbohrungen) ist der Gesamtheizbedarf wahrscheinlich nicht vollständig abdeckbar.

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Primärenergiefaktor, CO2 und Resourcenverfügbarkeit bei Ökostrom

Wenn Windkraft, Wasserkraft und Sonnenstrahlung direkt in Strom umgesetzt werden, liegt der Primärenergiefaktor bei Null:

Unter Primärenergiequelle versteht man die ursprüngliche Energieform entsprechend ihres natürlichen Vorkommens ohne technische Umwandlungsprozesse, z.B. Sonnenstrahlung, Wind, Rohöl oder Kohle. Der "Primärenergiefaktor" gibt an, welche Menge an Primärenergie aufgewendet werden muss, um eine Kilowattstunde "Endenergie" zu erzeugen. Er ist daher insbesondere bei fossilen Energieträgern ein wichtiger Indikator für Wirtschaftlichkeit und Umweltbelastung bei der Strom- und Heizwärme-Gewinnung. Zum Beispiel liegt der Primärenergiefaktor von Ergas bei 1,1 und von Fossilstrom bei 3. Holzpellets haben dagegen den Primärenergiefaktor 0,2 und Solarstrom den Wert 0.

Das Besondere bei Sonnenstrahlung, Wind- und Wasserströmungen ist: sie stehen kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung und ihre Wandlung in Strom verursacht keine Klimaverschlechterung und keine Abfälle. Ausschlaggebend für die Energieeffizienz sind hier hauptsächlich geografische und klimatische Faktoren (z.B. effektive Sonnenstrahlung im Jahresdurchschnitt). 

Werden Windkraft, Wasserkraft und Sonnenstrahlung großräumig in einem Netzverbund abgeschöpft und ist das Netz mit genügend Speicherkapazität ausgestattet, funktioniert die Ökostrom-Produktion sogar weitgehend entsprechend der Idee eines Perpetuum Mobile. Denn ein solcher Netzverbund produziert Strom im System Natur-Maschine unterbrechnungsfrei aus sich selbst heraus. Nachwachsende oder fossile Brennstoffe werden nur in ergänzenden Rerserve- und Notfall-Kraftwerken benötigt, die zum Ausgleich von Leistungsschwankungen und zur Überbrückung von technischen Ausfällen dienen.

Sparsames Ökostrom-Heizen

Wenn der Wärmeschutz ausreichend beachtet wird, sind Ökostrom-Heizungen mit geringem Energieverbrauch betreibbar.

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Dies bedeutet:

1. Die laufenden Heizkosten werden deutlich gesenkt.
2. Die Energieversorgung wird nicht durch einen verschwenderischen Verbrauch überfordert.

Um beim elektrischen Heizen eine maximale Energieausbeute zu erreichen, muß die elektrische Energie beim Endverbraucher ohne nennenswerten Wirkungsverlust in Wärme umgesetzt werden. In wissenschaftlichen Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass sich dieses Ziel mit einer Wärmewellenheizung besser als mit Warmluftheizungen erreichen läßt (mehr Nutzenergie bei gleicher Endenergie). 

Sofern die Maxime Infrarotheizung plus Wärmeschutz plus Ökostrom befolgt wird, ist die elektrische Wärmewellenheizung geradezu eine Idealheizung:

Sparsam im Verbrauch und auch bezüglich ihres ausserordentlich kleinen ökologischen Rucksacks sowie ihrer positiven Rolle im Zusammenhang des ökologischen Fussabdrucks wahrscheinlich durch keine andere Heizform übertreffbar. Die elektrische Infrarotheizung erfüllt daher auch das Ziel einer Dematerialisierung ohne Wohlstandsverlust in vorbildlicher Weise. Bei Dezentralisierung des Strommarktes - ein Kernpunkt im Energiewende-Konzept der Ethikkommission - kann die ökoelektrische Infrarotheizung auch zur Verbesserung der lokalen Resilienz beitragen, die den Grundvoraussetzungen einer intakten postfossilen Permakultur zugerechnet wird.

Was zeichnet eine moderne Infrarot Elektroheizung aus?

Gegenüber früheren Formen der elektrischen Wärmewellenheizung ermöglicht die moderne Infrarot Elektroheizung aufgrund verbesserter Materialkenntnisse und leistungsfähigerer Technik eine maximale Heizwirkung – bei geringerem Stromverbrauch. Darum sind echte Infrarot Elektroheizungen so superflach: nur noch 0,8 bis 3 cm dünn!

Der Wirkungsgrad der Infrarot Elektroheizung ist bei Einsatz von Ökostrom kaum zu übertreffen. Der mögliche Energieverlust zwischen Kraftwerk und Heizkörper beschränkt sich auf die bei großen Entfernungen unvermeidlich auftretenden Verluste im Stromleitungsnetz und betrifft ausschließlich die im Netz verlorene gegangene elektrische Energie, nicht die Wärmerzeugung durch das Infrarot Heizpanel.

Da die Wärmeabgabe im Gebäude ohne Zwischenmedien (z.B. Heizungsrohre, Luftübertragung) geschieht, können nennenswerte Wärmeverluste nur durch Wärmebrücken in der Raumhülle entstehen, also ebenfalls nicht durch die Infrarot Heiztechnik selbst. 

Bei der Herstellung einer Infrarot Elektroheizung wird im Verhältnis zu konvektionellen Heizsystemen schon aufgrund der extrem flachen Bauform erheblich weniger Material und Energie benötigt. Sowohl bei der Rohstoffanlieferung als auch bei der Endkunden-Belieferung fällt auch die Belastung der Umwelt durch Transportkosten bei einer Infrarot Elekroheizung dementsprechend erheblich geringer aus: Die Infrarot Elektroheizung hat - vor allem bezüglich der metallischen Anteile - nur noch einen Bruchteil des Gewichts und des Volumens herkömmlicher Heizkörper (Öl- und Gasheizung, elektrische Ölradiatoren) und ihrer umweltfreundlicheren Nachfahren (z.B. Wärmepumpen). 

Für eine effiziente Temperatursteuerung ist bei der elektrischen Infrarotheizung keine aufwendige Elektronik erforderlich. Ensprechend werden auch keine seltenen Erden verbaut.

Es entfallen bei Infrarot Elektroheizungen nicht nur die materialintensiven Warmwasser-Rohrleitungen und Brennersysteme. Auch bezüglich der Energie-Anlieferung sieht die Ökobilanz deutlich besser aus:

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Stromleitungen statt aufwändige Rohrsysteme und schwere Tanker

Um Ökostrom zu transportieren, benötigt man weder aufwändige Rohrleitungen (im Bild oben für Fernwärme) noch schwere Tankfahrzeuge (LKW, Schiffe), sondern ausschließlich Kabel. 

Die Stromleitungen sind in Industriestaaten bereits umfänglich vorhanden und werden im Zuge der Energiewende ohnehin zusätzlich ausgebaut.    

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Wärmeschutz - der beste Kostenschutz beim Heizen

Für die Energieffizienz beim Beheizen von Gebäuden und Räumen ist die energetische Dämmqualität der Raumhülle ausschlaggebend. Egal wie die Raumluft erwärmt wird: Wärmebrücken saugen die per Heizung erzeugte Raumwärme ab. Um die gewünschte Raumtemperatur zu erzielen, muss ständig zusätzlich soviel Wärme erzeugt werden, wie über Wärmebrücken nach aussen abfließt. Schlecht gedämmte großflächige Aussenwände sind wahre Monster-Kostenfresser.

Da die Infrarotheizung die Raumhülle als Riesenheizkörper nutzt, wirken sich Wärmebrücken bei Infrarotheizungen zudem wie ein Heizkörper-Defekt aus.

Wie gewaltig die Energieverschwendung durch mangelhaften Wärmeschutz sein kann, zeigt das Einsparpotential: Werden Wärmebrücken von vornherein vermieden (Neubau) oder nachträglich unterbunden (Altbau), können Energieeinsparungen bis zu 90% erzielt werden! 

Dieses Einsparpotential kann bei Altbauten durch eine energetische Bausanierung maximal ausgeschöpft werden. Aber auch ein kostengünstigerer innenraumseitiger Wärmeschutz senkt den Heizenergiebedarf bereits beachtlich.

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