Infrarot-Deckenheizung: Warum 55 °C an der Decke?

Jedes Heizsystem soll einen Raum warm und behaglich machen. Eine Infrarot-Deckenheizung bildet da keine Ausnahme, erreicht dieses Ziel aber auf ungewöhnliche Weise: Sie heizt überwiegend über Strahlung. Eine Strahlungsdecke gibt von ihrer Oberfläche Infrarotstrahlung ab, diese wird vom Boden, von den Möbeln und von den Menschen darunter absorbiert, und die erwärmten Flächen heben ihrerseits die Temperatur im Raum an.

Strahlungswärme ist allerdings nicht gleich Strahlungswärme. Damit eine strahlende Fläche ihr Potenzial ausschöpft, kommt es auf drei Größen an – und sie ergeben sich direkt aus dem Stefan-Boltzmann-Gesetz.

Die drei Größen

Oberflächenmaterial

Die Fähigkeit eines Materials, Energie als Strahlung abzugeben, beschreibt sein Emissionsgrad, ein Wert zwischen 0 und 1. Je näher an 1, desto bereitwilliger absorbiert und emittiert es Strahlung; je näher an 0, desto weniger.

Glücklicherweise sind die Materialien, mit denen Decken tatsächlich beschichtet werden, durchweg gute Strahler. Innenfarben, Putz und Tapete liegen etwa zwischen 0,82 und 0,92. Menschliche Haut gehört mit rund 0,98 zu den stärksten bekannten Strahlern – deshalb tauschen eine strahlende Fläche und ein Mensch so wirkungsvoll Wärme aus. Aluminiumfolie gehört mit etwa 0,03 zu den schlechtesten, und genau deshalb dient sie als Strahlungssperre und nicht als Strahler.

Fläche

Je größer die abstrahlende Fläche, desto mehr Wärme kann sie als Strahlung abgeben. Das spricht für ein vollflächiges Heizelement: Ein Element, das seine gesamte Fläche gleichmäßig erwärmt, macht die ganze Decke zum Strahler, statt die Leistung in einem kleinen, heißen Gerät zu bündeln, das darunter hängt.

Oberflächentemperatur

Die abgestrahlte Leistung steigt steil mit der Temperatur – genau genommen mit der vierten Potenz der absoluten Temperatur. Deshalb laufen die handelsüblichen Strahlungsheizungen so heiß: 85 bis 100 °C bei einem typischen Paneel und weit über 200 °C bei industriellen Stabstrahlern.

Warum eine Infrarot-Deckenheizung nicht heißer als 55 °C sein sollte

Weil es nicht darum geht, so viel Strahlung abzugeben wie physikalisch möglich. Es geht darum, einen Raum für die Menschen darin behaglich zu machen.

Die Behaglichkeitsforschung zur Strahlungsasymmetrie – dem Unterschied zwischen der Strahlungstemperatur über Ihnen und der Strahlungstemperatur um Sie herum – ist in diesem Punkt eindeutig. Je heißer eine warme Decke wird, desto schneller steigt der Anteil der Personen, die über Unbehagen klagen. In der Praxis ist das das Gefühl, dass Wärme von oben auf den Kopf drückt. Eine Oberfläche von etwa 55 °C liegt genau an dem Punkt, an dem die Decke echte Arbeit leistet, ohne dass jemand sie bemerkt.

Bei dieser Temperatur kommen drei weitere Vorteile hinzu:

• Die Bausubstanz bleibt unbeeinträchtigt. Bei 55 °C besteht kein nennenswertes Risiko, dass der Putz reißt oder sich die Oberfläche mit der Zeit verfärbt.
• Sie ist berührungssicher. Nichts an der Decke wird zur Gefahr.
• Sie lässt sich verdecken. Erst eine moderate Oberflächentemperatur erlaubt es, das Element zu überputzen und für die gesamte Lebensdauer des Gebäudes zu vergessen.

Wann eine heißere Oberfläche die richtige Wahl ist

Der Wert von 55 °C setzt voraus, dass die gesamte Decke zur Verfügung steht. Das ist bei ComfortScrim der Fall: Es wird flächig in die Decke eingebettet und überspachtelt.

Steht keine vollständige Decke zur Verfügung – bei einer Nachrüstung, bei der nicht gebaut werden kann, oder bei einer bereits fertigen Decke –, schrumpft die abstrahlende Fläche auf eine Handvoll montierter Paneele. Dieselbe Wärme lässt sich von einer kleineren Fläche nur abgeben, wenn diese heißer läuft. Deshalb arbeiten unsere aufputz montierten PowerBoard 500 und 750 oberhalb von 55 °C. Das ist ein bewusster Kompromiss: weniger Bauaufwand, erkauft mit einem wärmeren, kleineren Strahler.

Wenn Sie die Wahl haben, ist eine große Fläche bei moderater Temperatur einer kleinen Fläche bei hoher Temperatur jedoch überlegen. Wenn Sie mit möglichst wenig Energie die behaglichste Wärme erreichen wollen, ist eine strahlende Fläche mit etwa 55 °C das Ziel.