Infrarotheizung in Schulen und Kitas: Was Schulträger wissen sollten

Schulen sind ein ungewöhnliches Gebäude zum Heizen. Ein Klassenzimmer ist sechs Stunden am Tag voll und die übrigen achtzehn leer, und das ganze Gebäude steht rund dreizehn Wochen im Jahr leer. Der Bestand ist oft eine Mischung aus Backsteinbau des 19. Jahrhunderts, Systembau der 1960er-Jahre und einem neuen Anbau, jeder mit ganz anderen Wärmeverlusten. Und eine Klasse mit dreißig Kindern gibt allein durchs Dasitzen 2 bis 3 kW Wärme ab.

Eine zentrale Warmwasserheizung kommt damit schlecht zurecht. Eine Infrarotheizung mit dem meisten davon gut. Hier ein ehrlicher Blick auf beide Seiten, für Schulträger, Gebäudemanagement und die Planer, die für sie arbeiten.

Kurz gesagt: Eine in Decke, Wand oder Boden eingebaute Infrarotheizung bringt ein Klassenzimmer in 20 bis 30 Minuten auf Temperatur, so lässt sich jeder Raum nur dann heizen, wenn er genutzt wird. Jeder Raum hat sein eigenes Thermostat. Auf Kinderhöhe ist nichts heiß, es gibt nichts zu warten, und der Einbau passt in die Sommerferien. Gegen eine gut laufende Wärmepumpe in einem Gebäude, das jeden Tag rund um die Uhr beheizt wird, gewinnt sie nicht, aber eine Schule ist kein solches Gebäude.

Nur heizen, solange der Raum genutzt wird

Die größte Verschwendung in einer Schule ist das Heizen leerer Räume.

Eine Warmwasserheizung mit Estrich oder schweren Heizkörpern kann keinem Stundenplan folgen. Sie muss Stunden vor dem ersten Kind anlaufen und läuft lange nach dem letzten weiter, weil sie nicht schneller reagieren kann. Also läuft sie in der Praxis den ganzen Tag, oft bis in den Abend.

Eine Infrarotheizung muss nichts erst aufladen. Das Element sitzt wenige Millimeter hinter der fertigen Oberfläche, eine beheizte Decke spüren Sie nach 3 bis 10 Minuten, und der Raum erreicht seine Solltemperatur in 20 bis 30. Ein Klassenzimmer ist zur ersten Stunde warm und wird in der Mittagspause abgesenkt. Eine Halle, die zweimal pro Woche genutzt wird, wird zweimal pro Woche beheizt.

Bei einem Gebäude, das die meiste Zeit leer steht, liegt genau hier das Geld.

Jeder Raum mit seiner eigenen Temperatur

Schulen sind nie einheitlich. Klassenzimmer nach Süden überhitzen, solche nach Norden bleiben kalt. Die Fachräume werden durch Geräte warm, die Sporthalle soll kühl bleiben, der Eingangsbereich einladend wirken, und ein Raum mit dreißig Kindern braucht weniger Wärme als derselbe Raum leer.

Jeder Raum bekommt sein eigenes Thermostat und seinen eigenen Zeitplan und wird nach seinem tatsächlichen Bedarf geregelt. Kein Heizkreis zwingt einen ganzen Flügel in einen gemeinsamen Zeitplan, und es gibt kein Heizkörperventil, an dem jemand herumdrehen kann.

Sichere Oberflächen für Kinder

Das ist der Punkt, der in einer Schule stimmen muss, vor allem in Kitas, Vorschulgruppen und Förderschulen, wo Kinder sich nicht immer von etwas Heißem wegbewegen können.

• Böden bleiben an der Oberfläche unter 29 °C. Das liegt unter der Hauttemperatur, Kinder können also beliebig lange darauf sitzen und spielen. Deshalb passen beheizte Böden so gut in Kitas und erste Klassen.
• Decken sind außer Reichweite. PowerBoard 250 läuft mit 50 bis 60 °C und wird bündig in die Decke gespachtelt. Die aufgesetzten PowerBoard 500 und 750 laufen heißer, mit 80 bis 105 °C, und gehören hoch oben in Aulen, Sporthallen und Flure, nicht in Klassenzimmer.
• Wände mit ComfortScrim laufen normalerweise mit 40 bis 55 °C, etwa so warm wie ein Heizkörper. In Räumen für kleine oder besonders schutzbedürftige Kinder planen wir sie anders (siehe unten).

Wände und die 43-°C-Regel

Die britischen Vorgaben für Gesundheits- und Pflegeeinrichtungen begrenzen jede Fläche, mit der gefährdete Menschen längere Zeit in Kontakt kommen können, auf 43 °C. Derselbe Wert steht hinter den Niedertemperatur-Heizkörpern in Kitas und Förderschulen, und viele Planungsvorgaben für Schulen verlangen ihn.

Wir wenden ihn überall dort an, wo kleine oder schutzbedürftige Kinder sind:

• In Kitas, Vorschulgruppen und Förderschulen wird eine Wand in Reichweite als Heizfläche mit niedriger Oberflächentemperatur ausgelegt, die höchstens 43 °C erreicht, mit Leistung und Regelung für diesen Grenzwert statt für unsere üblichen 40 bis 55 °C.
• Braucht ein Raum mehr Leistung, als das zulässt, kommt die Wärme aus der Decke, außer Reichweite, oder aus dem Boden, der ohnehin unter 29 °C bleibt. Wandheizflächen können auch oberhalb der Reichhöhe liegen.
• In anderen Klassenzimmern, Büros und Lehrerzimmern laufen Wände mit ihrer normalen Temperatur, sofern Ihre Vorgaben nichts anderes verlangen.

Welche Regel für welchen Raum gilt, markieren wir im Verlegeplan, damit Sie es mit Ihren eigenen Vorgaben und Ihrer Gefährdungsbeurteilung abgleichen können. Den Hintergrund aus dem Gesundheitswesen erklären wir in Infrarotheizung in Krankenhäusern und Pflegeheimen.

Was sie im Klassenzimmer bewirkt

Die Erkenntnisse zu Temperatur und Lernen folgen demselben Muster wie bei Temperatur und Arbeitsleistung: Konzentration, Gedächtnis und logisches Denken lassen außerhalb des behaglichen Bereichs nach. Kinder können weniger dagegen tun als Erwachsene, weil sie nicht einfach den Platz wechseln oder sich umziehen können.

Vier Dinge machen im Klassenzimmer einen Unterschied:

• Kein Gebläse. Heizlüfter und Gebläsekonvektoren wirbeln Staub und Allergene durch einen Raum mit dreißig Kindern, von denen einige Asthma haben. Eine Infrarotheizung hat kein Gebläse und wälzt keine Luft um.
• Weniger trockene Luft. Starkes Erwärmen der Luft senkt die relative Luftfeuchtigkeit, der Grund für trockene Kehlen und Kopfschmerzen, die sich übers Winterhalbjahr häufen. Mit Strahlungswärme ist der Raum schon bei zwei bis drei Grad kühlerer Luft behaglich.
• Stille. Keine Lüfter, keine Pumpen, keine Rohre, die beim Aufwärmen knacken. In einem Raum, in dem eine Stimme dreißig Kinder erreichen muss, zählt der Geräuschpegel.
• Gleichmäßige Wärme. Kein Platz, der neben dem Heizkörper glüht, während der am Fenster kalt bleibt. Ob sich ein Kind konzentrieren kann, sollte nicht davon abhängen, wo es sitzt.

Warum sich Strahlungswärme schon bei niedrigerer Lufttemperatur warm anfühlt, erklären wir in Thermische Behaglichkeit erklärt.

Nichts zu beschädigen, nichts zu warten

Heizkörper sind in Schulen ein Dauerproblem: heiße Oberflächen auf Kinderhöhe, Schutzverkleidungen, die montiert und dahinter gereinigt werden müssen, Ventile, die abbrechen, und Wandfläche, die in Räumen fehlt, die sie für Schränke und Aushänge brauchen.

PowerBoard 250 wird in die Decke eingebaut und überspachtelt. ComfortScrim kommt unter den Putz. Es gibt nichts zu berühren, nichts zu beschädigen, nichts mutwillig zu zerstören und nichts, um das herum gereinigt werden muss, und die Wände stehen wieder für den Unterricht zur Verfügung.

Nach der Inbetriebnahme gibt es nichts zu warten: keine beweglichen Teile, kein Wasser, keine Filter, keinen Kessel und keine jährliche Wartung. Unsere Heizelemente sind auf eine Lebensdauer von über 20 Jahren geprüft und haben 10 Jahre Garantie. Ohne Wasser im System kommt nichts zur Legionellen-Gefährdungsbeurteilung hinzu, und keine Leitung kann über dem Computerraum lecken.

Einbau in den Sommerferien

Schulsanierungen finden in den Sommerferien statt, und der Zeitplan verzeiht nichts.

PowerBoard 250 passt in eine Gipskartondecke oder ein Deckenraster, mit rund 12 Minuten pro Platte. Es gibt keine Rohrleitungen, keinen Verteiler, keine Druckprüfung, keine Heißarbeiten und keinen Estrich, der trocknen muss, also hält kein Nassgewerk die Maler auf. ComfortScrim trägt unter Putz oder Bodenbelag nur 2 bis 3 mm auf. Das macht ein Programm von sechs Wochen oft überhaupt erst möglich, und eine Schule lässt sich Gebäudeteil für Gebäudeteil sanieren.

Aulen und Sporthallen

Hohe Räume brauchen einen anderen Ansatz. Eine Deckenheizung funktioniert mit ComfortScrim bis etwa 3 Meter und mit den aufgesetzten PowerBoard 500 und 750 bis etwa 3,5 Meter. Darüber ist ein beheizter Boden meist die bessere Lösung, weil der Boden genau dort ist, wo die Menschen sind, egal wie hoch die Decke ist.

Eine Sporthalle soll ohnehin nicht warm sein. Strahlungswärme nimmt den Menschen darin die Kälte, ohne das ganze Luftvolumen zu heizen, und sie lässt sich für eine Sportstunde einschalten und direkt danach wieder aus.

Zertifikate

Schulträger und Kommunen werden danach fragen, deshalb hier im Überblick:

System	Einsatz	Spannung	Zertifizierung
PowerBoard	Decken	Netz	IEC 60335-1 (BEAB), CE, UKCA
ComfortScrim	Wände, Decken, Böden	12–48 V	CE, TÜV, RoHS
SafeTech EGS	Böden	Netz	IEC 60335-1 (BEAB), UL 2683, UL listed, CE, UKCA

ComfortScrim läuft mit Schutzkleinspannung, 12 bis 48 V aus einem separaten Netzteil. Drückt ein Kind eine Reißzwecke in eine beheizte Wand, besteht keine Gefahr. Was hinter den einzelnen Prüfungen steckt, lesen Sie in Sind Infrarotheizungen sicher?

Betriebskosten, ehrlich betrachtet

Infrarotheizungen werden Schulen oft mit Einsparungen von 30 oder 40 % verkauft. Wir verwenden diese Zahlen nicht.

Jede Elektroheizung macht aus Strom zu 100 % Wärme, das ist also kein Verkaufsargument. Die echte Einsparung kommt aus drei Quellen:

1. Ein niedrigeres Thermostat. Man fühlt sich bei zwei bis drei Grad kühlerer Luft wohl, und bei rund 6 % pro Grad sind das etwa 12 bis 18 % weniger Heizenergie.
2. Heizen nach Stundenplan. Räume sind nur warm, solange sie genutzt werden.
3. Raum für Raum. Jeder Raum bekommt nur die Wärme, die er braucht.

In einem Gebäude, das die meiste Zeit leer steht, ist der Stundenplan mehr wert als die beiden anderen Punkte zusammen. Wie viel genau, hängt von Ihrem Stundenplan und Ihrem Gebäudebestand ab, und niemand kann Ihnen dafür ehrlich eine einzelne Prozentzahl nennen.

Die andere Seite: Strom kostet in den meisten Märkten pro Kilowattstunde mehr als Gas, und eine Wärmepumpe holt an der Maschine zwei bis drei Einheiten Wärme aus jeder Einheit Strom. Infrarot ist deshalb nicht automatisch der günstigste Weg, eine ganze Schule den ganzen Tag zu heizen. Sehr oft vorne liegt sie in Gebäuden ohne brauchbares Wassersystem, bei der Sanierung Gebäudeteil für Gebäudeteil, in Anbauten und Modulklassen und überall dort, wo das Ferienfenster die eigentliche Einschränkung ist. Der Verbrauchsrechner liefert Kilowattstunden für eine Fläche und einen Gebäudestandard, und Lohnt sich eine Infrarotheizung? rechnet die Zahlen durch.

CO₂-Bilanz

Netzstrom ist schon deutlich sauberer geworden und wird es weiter, Gas nicht. Eine Schule, die heute elektrisch heizt, wird jedes Jahr CO₂-ärmer, ohne dass jemand etwas daran tut. Für einen Schulträger mit Netto-Null-Ziel zählt diese Richtung mehr als der heutige Wert. Und hat die Schule eine Photovoltaikanlage, kann unser Niedervolt-System direkt damit laufen: mehr dazu in Infrarotheizung und Photovoltaik.

Infrarotheizung in Schulen: Ihre Fragen

Eignet sich eine Infrarotheizung für Schulen?

Ja, für den größten Teil einer Schule. Klassenzimmer werden blockweise genutzt und stehen lange leer, und eine Infrarotheizung ist in 20 bis 30 Minuten auf Temperatur, so lässt sich jeder Raum nur während der Nutzung heizen. Jeder Raum hat sein eigenes Thermostat, es gibt nichts zu warten, und der Einbau passt in die Sommerferien. In hohen Sporthallen funktioniert ein beheizter Boden meist besser als eine beheizte Decke.

Ist eine Infrarotheizung für kleine Kinder sicher?

Ja, wenn sie für sie geplant ist. Beheizte Böden bleiben unter 29 °C, unter der Hauttemperatur, und Decken sind außer Reichweite. In Kitas, Vorschulgruppen und Förderschulen werden Wandheizflächen in Reichweite so ausgelegt, dass sie höchstens 43 °C erreichen, der Grenzwert für Niedertemperatur-Heizkörper, oder die Wärme kommt aus Decke oder Boden. ComfortScrim läuft außerdem mit 12 bis 48 V, also mit Schutzkleinspannung.

Wie heiß werden die Flächen einer Infrarotheizung im Klassenzimmer?

Beheizte Böden bleiben unter 29 °C. PowerBoard 250 in der Decke läuft mit 50 bis 60 °C, außer Reichweite. ComfortScrim-Wände laufen normalerweise mit 40 bis 55 °C, etwa so warm wie ein Heizkörper, in Räumen für kleine oder schutzbedürftige Kinder werden Wände in Reichweite aber auf höchstens 43 °C begrenzt. Aufgesetzte PowerBoard 500 und 750 laufen mit 80 bis 105 °C und gehören hoch oben in Aulen und Flure, nicht in Klassenzimmer.

Ist eine Infrarotheizung in einer Schule günstiger als Gas?

Das kann sie sein, weil eine Schule die meiste Zeit leer steht und eine Infrarotheizung Raum für Raum dem Stundenplan folgen kann, während eine Warmwasserheizung meist den ganzen Tag läuft. Strom kostet pro Kilowattstunde trotzdem mehr als Gas, die Antwort hängt also vom Gebäude, vom Tarif und davon ab, wie genau die Heizung dem Stundenplan folgt. Am häufigsten vorne liegt sie in Gebäuden ohne brauchbares Wassersystem, bei abschnittsweiser Sanierung und in Anbauten.

Lässt sich eine Infrarotheizung in den Sommerferien einbauen?

Ja. PowerBoard 250 passt mit rund 12 Minuten pro Platte in eine Gipskartondecke oder ein Deckenraster, ohne Rohrleitungen, Druckprüfung, Heißarbeiten oder Estrich. ComfortScrim trägt unter Putz oder Bodenbelag nur 2 bis 3 mm auf. Ein Klassentrakt passt bequem in sechs Wochen Ferien.

Braucht eine Infrarotheizung Wartung?

Keine planmäßige Wartung. Es gibt keine beweglichen Teile, kein Wasser, keine Filter und keinen Brenner, also auch keine jährliche Wartung. Unsere Heizelemente sind auf eine Lebensdauer von über 20 Jahren geprüft und haben 10 Jahre Garantie.

Wie heizt man eine Sporthalle mit Infrarot?

Die Menschen heizen, nicht die Luft. Eine Deckenheizung funktioniert bis etwa 3,5 Meter; darüber ist ein beheizter Boden meist die bessere Lösung, weil er genau dort ist, wo die Menschen sind, egal wie hoch die Decke ist. Aufgesetzte PowerBoard-Paneele lassen sich auch hoch oben montieren. Die Halle wird für eine Stunde geheizt und direkt danach wieder abgeschaltet.