Ferninfrarot-Heizung: Warum die Wellenlänge 6 bis 15 µm entscheidend ist

Jede Heizung gibt Infrarotstrahlung ab. Ein Halogenstrahler tut es, ein Heizkörper tut es, und Sie selbst auch. Warum sie sich so unterschiedlich anfühlen, entscheidet die Wellenlänge, und die hängt von genau einer Sache ab: wie heiß die Oberfläche ist.

Welche Wellenlänge hat eine Ferninfrarotheizung? Eine beheizte Wand, Decke oder ein Boden mit 29 bis 60 °C gibt langwelliges Infrarot ab, mit dem Maximum bei etwa 9 µm und der stärksten Abstrahlung zwischen 6 und 15 µm. Das ist dasselbe Band, in dem der menschliche Körper strahlt, mit dem Maximum bei etwa 9,4 µm. Kurzwellige Strahler, die glühen, etwa Halogen- und Quarzstrahler, arbeiten dagegen bei 1 bis 3 µm.

Dieser Ratgeber erklärt, woher diese Zahlen kommen, warum die Übereinstimmung mit dem Körper wichtig ist und was das für die Wahl der Heizung bedeutet.

Die Temperatur bestimmt die Wellenlänge

Alles, was wärmer ist als der absolute Nullpunkt, strahlt. Je heißer es ist, desto kürzer die Wellenlänge, und das Maximum folgt einer einfachen physikalischen Regel, dem Wien’schen Verschiebungsgesetz: 2.898 geteilt durch die Oberflächentemperatur in Kelvin ergibt die Wellenlänge des Maximums in Mikrometern.

Diese eine Regel ordnet jede Heizung auf dem Markt ein:

Quelle	Oberflächentemperatur	Maximum	Band
Sonne	etwa 5.500 °C	0,5 µm	Sichtbar
Halogenstrahler	etwa 2.200 °C	1,2 µm	IR-A
Quarz- oder Carbonstrahler	1.000–1.200 °C	2,0–2,3 µm	IR-B
Keramik- oder Dunkelstrahler	300–700 °C	3,0–5,1 µm	IR-C
Infrarot-Wandpaneel	90–110 °C	7,6–8,0 µm	IR-C
PowerBoard 250 Deckenpaneel	50–60 °C	8,7–9,0 µm	IR-C
ComfortScrim Wand oder Decke	40–55 °C	8,8–9,3 µm	IR-C
SafeTech EGS Fußbodenheizung	unter 29 °C	etwa 9,6 µm	IR-C
Menschliche Haut	etwa 34 °C	9,4 µm	IR-C

Das Muster ist eindeutig. Kleine, sehr heiße Elemente liegen am kurzwelligen Ende. Große, sanft warme Flächen liegen direkt neben dem menschlichen Körper. Unsere Heizelemente verteilen Carbonfasern über die gesamte Fläche, müssen deshalb nie heiß werden und landen im selben Band wie Sie.

Was „hauptsächlich 6 bis 15 µm“ bedeutet

Eine warme Fläche strahlt nicht bei einer einzigen Wellenlänge. Sie strahlt eine gleichmäßige Kurve ab, wie in der Grafik. Bei einer Fläche um 50 °C liegt das Maximum bei etwa 9 µm, gut die Hälfte der Energie fällt zwischen 6 und 15 µm und etwa 97 % zwischen 3 und 50 µm.

Wenn wir sagen, dass unsere Heizungen bei 6 bis 15 µm strahlen, meinen wir also den stärksten Teil der Kurve, zentriert auf dasselbe Maximum wie Ihr Körper. Es gibt nichts im sichtbaren Bereich, nichts im Ultraviolett, und die Heizung glüht nie.

Warum die Übereinstimmung mit dem Körper wichtig ist

Es fühlt sich wie Wärme an, nicht wie eine Lampe. Langwelliges Infrarot wird im äußersten Bruchteil eines Millimeters der Haut aufgenommen, dort, wo Ihre Wärmerezeptoren sitzen. Kurzwelliges Infrarot von einem glühenden Element dringt tiefer ein und wirkt aus der Nähe intensiv. Langwelliges fühlt sich an wie ein warmer Raum mit sonnenwarmen Wänden.

Es wärmt den ganzen Raum gleichmäßig. Putz, Holz, Stoff, Fliesen und Haut nehmen langwelliges Infrarot sehr gut auf. Die Wärme landet also auf allem, was sie erreicht: auf Ihnen, dem Sofa, den anderen Wänden und dem Boden. Diese Flächen erwärmen sich und geben die Wärme weiter, und die Oberflächen im Raum gleichen sich in der Temperatur an. Genau deshalb fühlt sich ein Raum bei niedrigerer Lufttemperatur behaglich an, wie in thermische Behaglichkeit erklärt beschrieben.

Es geht nicht direkt durchs Fenster hinaus. Normales Fensterglas lässt kurzwelliges Infrarot durch, blockiert aber langwelliges Infrarot oberhalb von etwa 5 µm. Wärme bei 6 bis 15 µm wird vom Glas aufgenommen, statt hindurchzugehen, und bleibt im Raum.

Es ersetzt die Wärme, die Ihr Körper verliert. In Innenräumen verlieren Sie den größten Teil Ihrer Wärme, indem Sie sie an die kühleren Flächen um Sie herum abstrahlen, genau in diesem Band. Eine warme Decke oder Wand, die im selben Band zurückstrahlt, stoppt diesen Verlust am direktesten. Deshalb fühlt sich ein Raum mit warmen Flächen wärmer an, als das Thermostat anzeigt.

Sind 6 bis 15 µm wirklich „Ferninfrarot“?

Das hängt von der Norm ab, und es lohnt sich, das zu wissen, damit Werbung Sie nicht verwirrt.

• Die CIE, die Internationale Beleuchtungskommission, teilt Infrarot in IR-A (0,78–1,4 µm), IR-B (1,4–3 µm) und IR-C (3 µm bis 1 mm). Danach sind 6 bis 15 µm IR-C.
• ISO 20473 teilt in nahes (0,78–3 µm), mittleres (3–50 µm) und fernes Infrarot (50 µm–1 mm). Danach sind 6 bis 15 µm mittleres Infrarot.
• Die Heizungsbranche nennt langwellige Heizwärme im IR-C-Band meist „Ferninfrarot“, und so suchen die meisten Menschen danach.

Alle drei beschreiben dieselbe Physik. Wir sagen IR-C und langwelliges Infrarot, wenn es genau sein soll, und Ferninfrarot, weil die meisten diesen Begriff kennen. Den Unterschied zwischen den drei Bändern und welche Heizungen in welches fallen, erklärt IR-A, IR-B und IR-C: Welches Infrarot eignet sich zum Heizen?

Was das für die Wahl der Heizung bedeutet

Wenn Sie mit einer Heizung stundenlang leben wollen, suchen Sie eine große Fläche mit moderater Temperatur statt eines kleinen, glühenden Elements. Das legt die Abstrahlung in dasselbe Band wie Ihren Körper. Die Oberflächentemperatur im Datenblatt verrät fast alles: Unter etwa 110 °C sind Sie im langwelligen Bereich, und je näher sie an 30 bis 60 °C liegt, desto näher liegt sie an der Kurve des Körpers.

Alle unsere Systeme liegen in diesem Bereich:

• ComfortScrim kommt unter den Putz von Wänden und Decken und arbeitet mit 40 bis 55 °C.
• PowerBoard Paneele passen in Gipskartondecken und Rasterdecken.
• SafeTech EGS kommt unter den Bodenbelag und hält die Bodenoberfläche unter 29 °C.

Das Gesamtbild, wie Strahlungswärme einen Raum heizt, finden Sie in Wie funktioniert eine Infrarotheizung?. Fragen zur Sicherheit beantwortet Sind Infrarotheizungen sicher?. Die kurze Physik-Fassung steht auf unserer Seite Warum Infrarot.

Ferninfrarot-Wellenlänge: Ihre Fragen

Welche Wellenlänge hat eine Ferninfrarotheizung?

Eingebaute Infrarot-Heizflächen mit 29 bis 60 °C geben langwelliges Infrarot mit dem Maximum bei etwa 9 µm ab, mit der stärksten Abstrahlung zwischen 6 und 15 µm. Das ist dasselbe Band, in dem der menschliche Körper strahlt, mit dem Maximum bei etwa 9,4 µm.

In welcher Wellenlänge strahlt der menschliche Körper?

Haut mit etwa 34 °C gibt langwelliges Infrarot mit dem Maximum bei etwa 9,4 µm ab. Der größte Teil der Energie liegt zwischen etwa 5 und 30 µm. Wärmebildkameras sehen Menschen, weil sie auf dieses Band abgestimmt sind.

Warum bestimmt die Oberflächentemperatur die Wellenlänge?

Jede Oberfläche strahlt ein Spektrum an Wellenlängen ab, und das Maximum verschiebt sich zu kürzeren Wellenlängen, je heißer sie wird. Das ist das Wien’sche Verschiebungsgesetz: Die Wellenlänge des Maximums in Mikrometern beträgt etwa 2.898 geteilt durch die Temperatur in Kelvin. Eine Fläche mit 50 °C hat ihr Maximum bei etwa 9 µm, ein Halogenelement mit 2.200 °C bei etwa 1,2 µm.

Sind 6 bis 15 µm Ferninfrarot oder mittleres Infrarot?

Beide Bezeichnungen sind üblich. Nach der CIE ist es IR-C, das von 3 µm bis 1 mm reicht. Nach ISO 20473 ist es mittleres Infrarot, das von 3 bis 50 µm reicht. Die Heizungsbranche nennt langwellige Heizwärme in diesem Band meist Ferninfrarot.

Glühen Ferninfrarotheizungen?

Nein. Eine Oberfläche muss mehrere hundert Grad erreichen, bevor sie sichtbares Licht abgibt. Heizflächen mit 29 bis 60 °C geben überhaupt kein sichtbares Licht ab, also kein Glühen und keine Blendung.

Gibt eine Ferninfrarotheizung UV-Strahlung ab?

Nein. Ultraviolett braucht eine Quelle mit Tausenden Grad, wie die Sonne. Eine beheizte Wand, Decke oder ein Boden mit 29 bis 60 °C gibt kein Ultraviolett ab.

Geht Ferninfrarot durch Fenster?

Nicht direkt. Normales Fensterglas blockiert Infrarot oberhalb von etwa 5 µm. Langwellige Wärme bei 6 bis 15 µm wird vom Glas aufgenommen, statt hindurchzugehen, und geht so nicht direkt nach draußen verloren.

Warum ist langwelliges Infrarot angenehmer als ein Halogenstrahler?

Langwelliges Infrarot wird in der äußersten Hautschicht aufgenommen und kommt von einer großen Fläche, deshalb fühlt es sich wie sanfte, gleichmäßige Wärme an. Ein Halogenstrahler bündelt kurzwelliges Infrarot aus einem kleinen, glühenden Element, das aus der Nähe intensiv und ein paar Meter weiter schwach wirkt.