Ob Gas, Öl, Pellets, Solarthermie, Erdwärme oder Fernwärme: Mit geringer elektrischer Unterstützung sind zentrale Heizungsanlagen ohne großen Aufwand für Strahlungswärme nutzbar.  Per Mini-BHKW sogar ohne jeglichen Netzstromverbrauch!

Viel dafür tun, muss man nicht: Konvektoren deaktivieren oder entfernen bzw. bei der Planung neuer Heizungsanlagen von vornherein vermeiden - und schon erzeugt jedes warmwassergeführte Heizsystem nur noch gesunde, energieeffiziente Strahlungswärme. Heizlastspitzen und vorübergehende schnelle Wärmezusatzbedarfe können durch elektrische Strahlungsunterstützung passgenau und kostengünstig abgedeckt werden.

Dieses Heizkonzept ist bei vorhandener Zentralheizung die einfachste und preiswerteste Möglichkeit, die Vorzüge von Strahlungswärme effektiv zu nutzen. Eine komplette Umstellung auf Strahlungswärme ist nicht erforderlich. Die Umrüstung kann deshalb auch auf ein oder zwei Räume beschränkt werden und ist bei Bedarf jederzeit erweiterbar. Übliche Erstanwendungen sind: Wohnraum- und Kinderzimmer (Energieersparnis, gesunde Atemluft) und Schlafzimmer (gesunde Atemluft).  

Die Kombi-Lösung kann aber auch für Heizungserneuerung und Neubau eine interessante Option sein:

• Anders als bei ausschließlich wassergeführten Strahlungsheizungen wird viel weniger Heizfläche benötigt. 

• Auch kurzfristige Wämebedarfe außerhalb der Heizperiode werden reaktionsschnell erfüllt.
  
  
• Ist ein Mini-BHWK vorhanden, entstehen für die Abdeckung der Heizspitzlasten überhaupt keine Netzstromkosten.
  
  
• Die Heizlastverteilung ist flexibel und EnEV-konform auslegbar.

Warum Konvektoren und Thermostate die Wärmestrahlung reduzieren ...

Im Grunde ist die Oberfläche vieler Heizkörper-Bauformen zentraler Heizungsanlagen groß genug, um eine effektive Wärmestrahlung zu gewährleisten.

Aber durch Rippenbauweise (Foto oben), integrierte oder rückseitig angebrachte Lamellen (Foto unten) wird x-fach so viel Konvektion erzeugt als bei einem Heizkörper ohne solche Vorrichtungen.

Den Erfindern und Ingenieuren solcher Heizkörperbauformen war nicht bewußt, dass dadurch etwas überrumpelt und ins Abseits gedrängt wird, was fundamental wichtig für thermische Behaglichkeit und Energieeffizienz ist: Infrarotstrahlung.

Denn als die Zentralheizung im 19. Jahrhundert zunehmende Verbreitung fand, interessierte sich noch niemand für energieeffiziente Altbausanierungen, Solar-Architektur, Niedrigenergiehäuser und klimaneutrale Bauten. Damals war gar nicht klar, dass der gute alte Ofen eine hocheffiziente Strahlungsheizung war - und der Strahlungsphysik beim Heizen eine entscheidende Rolle zufällt. Das wurde erst zum Thema, als die Solargewinne beim Heizen als bedeutsamer Kosteneinsparungsfaktor entdeckt wurden:

Wann immer ein Körper eine höhere Temperatur als die ihn umgebende Raumluft hat, findet ein Wärmeübergang zur Luftumgebung statt. Gleichzeitig strahlt er wie die Sonne - völlig unabhängig von der Lufttemperatur - Wärmeenergie materielos mit Lichtgeschwindigkeit aus. Auch Heizkörper geben deswegen ständig zweifach Wärmeenergie ab: infrarot und konvektiv.

Weil Heizvorgänge vernünftigerweise gemäß der gewünschten Raumluft-Temperatur reguliert werden, wird die Strahlungswirkung von Warmluft-Heizkörpern aber extrem reduziert:

Die Luft wird durch Warmluft-Heizkörper hocheffektiv temperiert. Die gewünschte Raumlufttemperatur wird daher erreicht, lange bevor Raumhülle und Gegenstände durch Infrarotstrahlung nennenswert erwärmt werden konnten. Bei Erreichen der Zieltemperatur wird die Wärmezufuhr vom Thermostat sofort unterbunden. Von da an kühlt sich die Luft an den Hüllflächen ab, bis das Thermostat ein erneutes Nachheizen auslöst.

Darum bleiben Raumumfassungsflächen und Mobiliar - anders als bei Sonneneinstrahlung - dauerhaft deutlich kühler als die Luft, obwohl die Heizkörper während des Heizvorgangs infrarot abstrahlen.

Durch diese Temperatur-Differenz entstehen an Außenwänden Fallluftströmungen, die sich am Boden als Kaltluftseen absetzen. Obwohl kräftig geheizt wird, wird es dann trotzdem nicht überall behaglich warm!

Heizen wie die Sonne: Warmwasser-Heizkörper ohne Konvektoren 

Warmwasser-Flachheizkörper mit integrierten Lamellen kann man ohne großen Aufwand so umfunktionieren, dass sie nur noch natürliche (laminare) Konvektion erzeugen. 

Das Foto oben zeigt einen zweilagigen, 15 Jahre alten Heizkörper (600 x 900 x 80 mm) mit innenliegendem zweireihigem Lamellen-Konvektor. Der Luftschacht wurde oberhalb der Lamellenreihe mit Aluminiumfolie so abgedeckt, dass keine Warmluft mehr aus dem Schacht emporsteigen kann. Die Alufolienschicht vergrößert außerdem die Strahlungsoberfläche des Heizkörpers - und erhöht die Rücklauftemperatur (mehr Info auf telefonische Anfrage).

Ergebnis: Wohltuende Strahlungswärme, keine staubbelastete Heizungsluft mehr und permanente Energieersparnis!

Bei der Installation neuer Heizanlagen können von vornherein ein- oder zweilagige Heizkörper ohne Konvektor eingesetzt werden.

 
Lückenlose Behaglichkeit - dank elektrischer Strahlungsunterstützung!

Da warmwassergeführte Zentralheizungen - abhängig von der jeweils verwendeten Anlagentechnik - nur Heizkörpertemperaturen zwischen 35 °C und 60 °C erzielen, reicht die Strahlungslieferung der Heizflächen ggf. an winterkalten Tagen mit tiefen Außentemperaturen oder bei zeitweiligem Wärmemehrbedarf (z.B. im Bad) nicht aus. Solche Wärmedefizite sind durch die superflinken elektrischen Infrarotheizungen ausgleichbar, die im XXL-Katalog von Wärmemeister.de preisgünstig angeboten werden.

Auf diese Weise erhält man eine perfekte Heizlastverteilung, die durchgängig genauso funktioniert wie die Sonneneinstrahlung: Erwärmt werden Raumhülle und Gegenstände, die Raumluft nur nebenbei (sekundär). Mit dem einzigen Unterschied, dass es für die einfließende Sonneneinstrahlung kein Thermostat gibt, das sie sofort ausschaltet, wenn die gewünschte Raumtemperatur überschritten wird.

Vergleich zu wassergeführten Wand-, Decken- und Fußbodenheizungen

 

Bei bereits bestehenden Heizanlagen kann bei einer Kombination von frei liegenden wassergeführten Heizkörpern, die durch elektrische Strahlungsheizungen ergänzt werden, auch vorerst nur ein Raum auf Strahlungswärme umgestellt werden. Andere Räume sind später nachrüstbar, ohne dass dabei nennenswerte finanzielle Nachteile entstehen.    

 

VDI 6030: Strahlungsdefizite nur partiell beseitigen?

Warmluftheizungen führen laut VDI Richtlinie 6030 bei abnehmender Normlast (EnEV, DIN EN 12831) zu Behaglichkeitsverlusten durch Fallluftströmungen. Wie in VDI Richtlinie 6030 ausgeführt, werden die Fallluftströmungen durch Strahlungsdefizite verursacht, die zonenbezogen durch vermehrte Strahlungsleistung freier Raumheizungsflächen beseitigt werden sollen. Einfacher, wirksamer und nutzenergieeffizienter ist es, durchgängig Strahlungsheizkörper einzusetzen. Zentralheizungen im Baubestand sind mit geringem Aufwand umrüstbar. Evtl. verbleibende Wärmedefizite sind durch elektrische Strahlungszufuhr günstig ausgleichbar.

Was bringt die serielle Durchströmung von mehrlagigen Warmwasser-Heizkörpern?

Unter Berufung auf VDI 6030 sind inzwischen Heizkörper entwickelt worden, bei der die Frontplatte zuerst durchströmt wird. Damit soll die Strahlungswirkung erhöht werden. Die Strahlungsleistung ist nach der Physik ausschließlich durch Oberflächentemperatur (°C) und Flächengröße (m²) bestimmt. Höher als die Wassertemperatur kann die Heizflächen-Temperatur nicht werden - auch nicht bei durch serielle Durchströmung "strahlungsoptimierten" Heizkörperbauformen. Will man die Strahlungslieferung (Strahlungsleistung) nennenswert vergrößern, muss die Heizfläche ausgedehnt oder die Temperatur erhöht werden.

Wenn Heizkörper-Bauformen mit serieller Durchströmung innenliegende ein- oder zweireihige Konvektoren haben, bringt die serieller Durchströmmung überhaupt keine vermehrte  Strahlungslieferung in nennenswerter Größe. Wie einleitend gezeigt, reduzieren Konvektoren über die Temperatursteuerung die Strahlungswirkung so sehr, dass Raumumfassungsflächen und Mobiliar immer kühler als die Raumluft bleiben.

Eine serielle Durchströmung macht daher nur bei zweilagigen Warmwasser-Heizkörpern ohne Konvektor einen Sinn. Die Frontplatte wird dann schneller erwärmt.

Solar-Architektur & Wärmeverlustausgleich

Der Einsatz von Warmluftheizungen ist im Kontext solarer Effizienzstrategien nicht plausibel darstellbar: Sonnenwärme ist Strahlungswärme. Wieso also mit Warmluft zuheizen? Für den Wärmeverlustausgleich sind warmwassergeführte Strahlungsheizungen sowie Kaminöfen prinzipiell geeigneter und vorteilhafter als Konvektionsheizungen. Zeitweilige Nachteile - wie z.B. Reaktionsträgheit in der Übergangszeit - lassen sich flexibel und kostengünstig durch elektrische Strahlungsheizkörper überbrücken. 

Minimale Wärmerestbedarfe wie z.B. im Passivhaus, Nullenergiehaus und Plusenergiehaus sind gänzlich mit elektrischen Strahlungsheizungen abdeckbar, die auch für kleinste Raum-Heizlasten passgenau erhältlich sind und damit ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis garantieren.

Systemübergreifende Beratung für Umrüstung und Neuplanung

Bei Heizungserneuerung und Neubauplanung beraten wir Sie vorab, welche Warmwasser-Flachheizkörper eine effektive Strahlungswärme ermöglichen und wie sie durch elektrische Strahlungsheizungen bedarfsgerecht ergänzt werden können. Hinsichtlich der endgültigen Heizlastverteilung und Heizkörperauslegung kooperieren wir mit Ihrem Heizungsinstallateur.

Für eine zielführende Heizkörperauslegung bei Heizungserneuerung und Neubauplanung ist eine frühzeitige Abstimmung zwischen Wärmemeister.de, Ihrem Architekten und Heizungsinstallateur sinnvoll.

Rufen Sie uns einfach an, wenn Sie Ihre Zentralheizung für behaglichere und kostengünstigere Strahlungswärme nutzen wollen. 

Ihr herstellerneutrales Beratungs- und Vertriebsteam von Wärmemeister.de München / Bayern