So ermitteln und kontrollieren Sie Stromverbrauch und Stromkosten von Infrarotheizungen, Infrarot Elektroheizungen bzw. Wärmewellenheizungen ...

Der technisch mögliche maximale Stromverbrauch

Eine Infrarotheizung kann in der Stunde höchstens soviel Strom verbrauchen, wie es entsprechend der technischen Aufnahmeleistung physikalisch möglich ist. Wenn eine Infrarotheizung mit einer Aufnahmeleistung von 1000 Watt (= 1 kW) eine Stunde unterbrechnungsfrei läuft, können bei einem Stromtarif von z.B. 20 Cent deshalb höchstens folgende Stromkosten entstehen:

1 kW x 0,20 Euro = 0,20 Euro/h

Bei einer Heizung mit 400 Watt (0,4 kW) belaufen sich die Heizkosten dementsprechend wie folgt:

Tatsächlicher Stromverbrauch und individuelles Heizverhalten

Es ist weder erforderlich noch sinnvoll eine Infrarot Elektroheizung ununterbrochen eingeschaltet zu lassen. Wenn die zur Beheizung eines Raumes notwendige Wattleistung richtig berechnet wurde, würde die angestrebte Zieltemperatur dann irgendwann überschritten. Dann würde nicht nur die Raumtemperatur als "zu warm" empfunden, sondern es entstünde auch unnötig hoher Stromverbrauch.

Damit zweckmäßig geheizt wird, sollte man daher immer ein Thermostat einsetzen. Ein Thermostat sorgt dafür, dass die elektrische Wärmewellenheizung nur solange angeschaltet bleibt, bis die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist (siehe näheres hierzu in "Thermostate"). Pro Stunde ergibt sich dann eine bestimmte Heizrate, bei guter Wärmedämmung z.B. 40 - 50%. Bei einer Heizrate von 50% beträgt die tatsächliche Laufzeit der elektrischen Infrarotheizung während einer Stunde 30 Minuten. Eine 1000 Watt Infrarotheizung verursacht dann Energiekosten von 0,10 EUR/h, eine 400 Watt Infrarotheizung von 0,04 EUR/h.

Unter der Voraussetzung, dass ein Thermostat verwendet wird und ein maßvolles Heizverhalten vorliegt (vernünftige Zieltemperaturen), gilt deshalb in der Regel:

Ausnahmen sind:

Aufheizphase: Bei ausgekühlten Räumen benötigt jede Heizung (also auch die Öl- und Gasheizung) insbesondere bei sehr kalten Außentemperaturen meist einige Zeit, bis die Zieltemperatur erreicht ist. Deswegen sollte man im Winter die elektrische Infrarot-Heizung nachts oder bei persönlicher Abwesenheit nie ganz ausschalten und die nächtliche Zieltemperatur nicht unter 15 Grad Celsius (besser 18 Grad) setzen. Das reduziert die Heizkosten erheblich.

Fehlberechnung des erforderlichen Wattbedarfs: Wenn der für einen Raum rechnerisch ermittelte Wattbedarf zu gering ist, kommt die elektrische Wärmewellenheizung bei kühlen Außentemperaturen über eine bestimmte Raumtemperatur nicht hinaus. Beispiel: Das Thermostat gibt eine Zieltemperatur von 23 Grad Celsius vor, die Infrarotheizung(en) kann wegen ihrer zu geringen Wattleistung aber nur 18 Grad erreichen - und läuft entsprechend durch. Man zahlt dann Stromkosten, ohne in den Genuß der gewünschten Zieltemperatur kommen zu können (aber keine zu hohen Stromkosten).

Mangelhafte, defekte Geräte: Infrarotheizung oder Thermostat arbeiten nicht funktionsgerecht.

Der individuelle Stromverbrauch

Weil das Raumklima ähnlich komplex wie das Wetter ist, sind bei der Abschätzung des zu erwartenden Heiz-Stromverbrauchs mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Wenn diese Faktoren nicht ausreichend zur Geltung gebracht werden, kommt man zwangsläufig zu Fehleinschätzungen. Anhand der weiter unten vorgeführten Beispielrechnung wird leicht nachvollziehbar, worum es dabei konkret geht.

Am einfachsten abschätzbar sind der Stromverbrauch und die sich daraus ergebenden Heizkosten, wenn die Infrarot Elektroheizung täglich in einem Raum als Zusatzheizung mit annähernd gleicher Zieltemperatur und mit annähernd identischer Einsatzzeit - z.B. im Wohnzimmer von Spätnachmittag bis Mitternacht - eingesetzt werden soll.

Bei der folgenden Beispielrechnung werden winterliche Umgebungsbedingungen unterstellt, die es erfordern, dass eine als Zusatzheizung verwendete Infrarotheizung mit 300 Watt vom Thermostat in einer Stunde zu 75% angeschaltet wird, also nur 45 Minuten lang Energieverbrauch erzeugt:

Das Berechnungsbeispiel führt deutlich vor Augen, wie wichtig der effektive Heizanteil pro betrachtetem Zeitraum für die Ermittlung der Heizkosten ist: Bei einem Stromtarif von 20 Cent betragen die tatsächlichen Heizkosten bei einem Heizanteil von 75% pro Tag nur 0,27 Cent (100% = 0,36 EUR/h, 64,80 EUR im Jahr)). Bei einer Heizrate von 50 % wären es nur 18 Cent pro Tag und 32,40 EUR im Jahr.

Außerdem zeigt das Berechnungsbeispiel, dass eine verläßliche Prognose des individuellen Stromverbrauchs nicht möglich ist, ohne ausreichende Kenntnis davon zu haben, an wieviel Tagen im Jahr und durchschnittlichen Stunden pro Tag jemand eine elektrische Wärmewellenheizung einzusetzen beabsichtigt. Wird die Infarot Elektroheizung zum Beispiel im Schnitt eher 12 Stunden eingesetzt (statt 6 Std. wie im Beispiel) haben sich die Stromkosten schon verdoppelt.

Von entscheidender Bedeutung sind darüber hinaus die pro Raum (z.B. Wohnraum, Schlafzimmer, Flur) und je nach Tageszeit gewünschten unterschiedlichen Zieltemperaturen und die Auswirkung der Außentemperaturen auf den Heizbedarf. Denn die Heizrate fällt und steigt nicht nur entsprechend der Höhe der gewünschten Zieltemperatur, sondern hängt auch von der von außen hereinkommenden Wärme (Sonneneinstrahlung) oder Kälte (Fenster, Wände) ab. Während die Zieltemperaturen von den persönlichen Wärmebedürfnissen abhängen, wird die Auswirkung der Außentemperatur sowohl von den Klimaverhältnissen des jeweiligen Standorts des betreffenden Gebäudes als auch von der baulichen Wärmedämmung bestimmt. Diese Faktoren sind entscheidend für den eigenen Stromverbrauch und die damit verbundenen Heizkosten.

Bei den Zieltemperaturen darf man auch nicht übersehen, dass diese sich innerhalb von 24 Stunden stark unterscheiden können. Bei einem Berufstätigen kann das zum Beispiel so aussehen, dass er sich wochentags nur von 18:00 bis 23:00 Uhr im Wohnzimmer aufhält und dort deshalb nur in dieser Zeit einen höheren Wärmebedarf hat. Wird das in der individuellen Kalkulation des Heizstrombedarfes nicht ausreichend mitberücksichtigt, werden die zu erwartenden Stromkosten der Infrarotheizung falsch bemessen.

Um den tatsächlich zu erwartenden Stromverbrauch von Wärmewellenheizungen annähernd realistisch abschätzen zu können, muss man deshalb zunächst gesondert für jeden Raum die folgenden Werte ermitteln:

• Anzahl der Tage, an denen im betreffenden Raum durchgängig geheizt werden soll (z.B. 180).
• Gewünschte durchschnittliche Zieltemperatur nachts (z.B. 18 Grad Celsius, 8 Stunden)
• Gewünschte durchschnittliche Grund-Zieltemperatur tagsüber (z.B. 21 Grad Celsius, 10 Stunden)
• Gewünschte durchschnittliche Spitzen-Zieltemperatur (z.B. 23 Grad Celsius, 6 Stunden)
• erforderliche Wattzahl (siehe den Beitrag "Wattbedarf)"

Anhand dieser Angaben können Sie mit einer Tabellenkalkulation - in Anlehnung an das oben vorgestellte Berechnungsbeispiel (300 Watt Zusatzheizung) - ein Grundmodell für ein individuelles Verbrauchszenario pro Raum anlegen. Im nächsten Schritt können Sie eine Unterteilung nach kostenrelevanten Außentemperatur-Unterschieden vornehmen (z.B. Anzahl der Tage unter -5 Grad). Den Tagen mit kälterer Außentemperatur können Sie dann eine höhere Heizrate, den wärmeren Tagen eine niedrigere zuteilen.

Auf dieser Basis lassen sich die zu erwartenden Gesamtenergiekosten aller infrarot beheizten Räume mit einem hohen Wahrscheinlichkeitsgrad kalkulieren. Die bauliche Wärmedämmqualität brauchen Sie in der Kalkulation nicht gesondert auszuweisen, da sie bereits durch die Wattleistungsgröße repräsentiert wird (z.B. gute Dämmung = geringerer Wattleistungsbedarf pro m²). Es genügt deshalb, die Auswirkungen der baulichen Dämmqualität auf den Raumheizbedarf entlang der Aussentemperatur-Unterschiede per Heizrate zu quantifizieren.

Eine durchschnittliche Heizrate von 75% der Inrarotheizung war von Wärmemeister.de bei Außentemperaturen von -5 bis -12 Grad Celsius feststellbar.

Bei Außentemperaturen von -4 bis + 5 Grad waren Heizraten zwischen 55 und 65% zu verzeichnen.

Ab +10 Grad Celsius aufwärts fällt die Heizrate immer mehr in Richtung 30%. Bei einer Heizrate von 30% werden für eine 6 Stunden eingesetzte Zusatzheizung mit 300 Watt nur noch Heiztromkosten von 0,11 EUR am Tag erzeugt (bei 75% = 0,27 EUR, vgl. Beispielrechnung oben):

Fazit: Je differenzierter die zu erwartenden Heizraten der elektrischen Wärmewellenheizungen pro Raum eingeschätzt werden, desto wirklichkeitsgerechter wird die Kalkulation der Gesamtheizkosten. Da es sehr kalte und sehr warme Winter gibt, sollte man aber immer zwei Kalkulationen aufstellen. Daraus läßt sich dann eine objekt- und standortgerechte Mittelwertberechnung entsprechend des eigenen beabsichtigten Heizverhaltens und eventuell geplanter Verbesserungen bezüglich der Gebäudedämmung erstellen.

Feststellung und Kontrolle des eigenen Heizstrom-Verbrauchs

Es ist mittlerweile jedermann unschwer möglich, den Energieverbrauch einer Infrarot Elektroheizung selbst zu messen. Ein dazu erforderliches Energieverbrauchs-Messgerät ist bereits für 30 bis 50 EUR z.B. in Elektronik- und Baumärkten erhältlich und auch zur Verbrauchskontrolle anderer elektrischer Geräte sinnvoll.

Mit einem Verbrauchsmessgerät lassen sich auf Basis der vom Gerät kurzfristig ermittelten Messwerte auch die Stromkosten pro Woche, Monat und Jahr automatisch hochrechen. Bitte beachten Sie, dass es bei elektrischen Heizungen - anders als bei Waschmaschinen und Computern - keinen Sinn macht, die Jahresprognose-Funktion zu verwenden. Wie bereits oben dargestellt differieren die Anschaltquoten bei elektrischen Wärmewellenheizungen während der Heizperiode erheblich:

Wenn Sie zum Beispiel eine zweitägige Messung des Energieverbrauchs während einer Außentemperatur von -10 Grad Celsius vornehmen und dann den Jahresverbrauch hochrechnen lassen, ist die Kalkulation der Heizkosten für weniger kalte Tage viel zu hoch! Messen Sie bei einer Außentemperatur von + 8 Grad Celsius, dann fällt die Jahresbedarfsermittlung für die kälteren Tage zu gering aus und Sie wunderen sich später über die höheren Verbrauchskosten in der Jahresabrechnung Ihres Stromversorgers!

Wer Messungen des Stromverbrauchs für eigene Kostenvergleiche mit Gas- oder Öl-Jahresabrechnungen einsetzen möchte, sollte das Energieverbrauchsmeßgerät während der Heizperiode ununterbrochen zwischengeschaltet lassen.

Gleichzeitige Heizkosten-Messung mehrerer Infrarot Elektroheizungen

Werden in einem Raum mehrere elektrische Wärmewellenheizungen verwendet, können diese mit einer Mehrfachsteckdose verbunden werden. Der Stecker der Mehrfachsteckdose wird mit dem Thermostat verbunden. Das Thermostat wird in das Meßgerät gesteckt. Und das Meßgerät kommt in die Haustrom-Steckdose.

Bitte beachten Sie aber bei Verwendung einer Mehrfachsteckdose immer die von den Herstellern angegebenen Watt-Leistungsgrenzen aller eingesetzten Zwischenkomponenten (Energieverbrauchsmeßgerät, Thermostat und Mehrfachsteckdose).

Die Feststellung der Heizrate der Wärmewellenheizung

Das auf dem Foto dargestellte Meßgerät-Display zeigt in der ersten Zeile die Gesamt-Messdauer einer 600 Watt Infrarotheizung während einer Kälteperiode (-10 Grad Celsius im Winter 2009/2010) in Stunden an, in der zweiten Zeile die Heizdauer der Infrarotheizung. Die Heizrate wird in der dritten Zeile automatisch ausgewiesen (75%). Verwendet wurde das Energiekostenmeßgerät Energy Monitor 3000 der Conrad Electronic GmbH.

Wenn Sie die Heizrate ermitteln möchten, kann es sein, dass dies mit bestimmten Funkthermostaten nicht möglich ist. Da Funkempfänger mit der Steckdose verbunden sind, beziehen sie häufig auch ihren eigenen Betriebsstrom über die Steckdose. Das kann zur Folge haben, dass ein zwischen Energieverbrauchsmessgerät und Infrarotheizung zugeschaltetes Funkthermostat bei einem Energieverbrauchsmessgerät der unteren Preisklasse die Registrierung eines durchgehend eingeschalteten Zustands des Anschlußgerätes auslösen kann. Dies führt dann dazu, dass bei Messdauer und Geräteeinschaltdauer derselbe Wert angezeigt wird. Die Anschaltdauer des gemessenen Gerätes (Heizrate bei einer Elektroheizung) wird dann entsprechend mit dem Wert Null ausgewiesen.

Dauerhaft gut bewährt hat sich bei allen unseren Messungen von Heizraten das in unserem Online-Shop beziehbare, preisgünstige Thermostat RTR-E 6121 mit Kabel und Doppelstecker von Eberle.

Heizrate und Zieltemperatur der Wärmewellenheizung

Durch die Energieverbrauchsmessung können Sie exakt herausfinden, bei welchen Zieltemperaturen eine kostenschonende Heizrate erzielt wird. Im Winter vor allem macht es z.B. einen ganz erheblichen Unterschied, ob Sie das Thermostat auf 18 oder 22 Grad Celsius einstellen. Dies kann bezogen auf die Heizrate einen Unterschied von 20-30% ausmachen! Es lohnt sich daher aufs Jahr gerechnet, wenn man konsequent dafür sorgt, dass die Zieltemperatur nachts und bei Abwesenheit auf 20 bis 18 Grad Celsius abgesenkt wird.

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Ergänzende Informationen finden Sie in den Beiträgen "Wattbedarf", "Thermostate" und "Mischkonzepte".

Ihr Team von Wärmemeister.de München / Bayern