Samstag, 02. Juli 2016

INFRAROT-STRAHLUNGSHEIZUNG

 

Warnhinweise

Aus konkretem Anlass müssen wir darauf hinweisen, dass die Forschungsergebnisse und sonstigen Informationen auf dieser Internetseite von unseriösen Anbietern von Elektroheizungen zu Werbezwecken missbraucht werden. Oft wird auch fälschlicherweise behauptet, dass man mit uns zusammenarbeitet. Insbesondere wird behauptet, die betreffenden Produkte seien von der TU Kaiserslautern getestete Infrarotstrahler.

Dazu zwei Punkte, die prinzipiell und ausnahmslos für alle Anbieter gelten:

a) Produkttests, ähnlich denen von Stiftung Warentest oder von Prüfungseinrichtungen wie TÜV, werden von uns generell nicht durchgeführt. Das ist in dem vielzitierten Forschungsbericht zum Vergleich von Infrarotstrahlungsheizung und Gasheizung (siehe unten) auf Seite 6 extra hervorgehoben. Es gibt allerdings einzelne Kenndaten, die im Rahmen von Forschungsprojekten ermittelt werden, die die Hersteller dann in ihren Datenblättern verwenden können. Zu diesen Kenndaten gehören z.B. der Strahlungswirkungsgrad oder die Aufheizzeit, die in einem sogenannten Prüfprotokoll festgehalten sind. Eine allgemeine Qualitätsaussage über das Produkt erlaubt dies jedoch nicht.

b) Der Begriff Infrarotstrahler ist nur für die Hochtemperatur-Infrarotstrahler in entsprechenden Normen definiert. Bei den Niedertemperatur-Infrarotstrahlern arbeiten wir im Rahmen von Forschungsprojekten an einer Normung (siehe unten das Projekt 2 zu Messverfahren und das Projekt 4 zur Normung). Gemäß den dortigen Ergebnissen sind schätzungsweise mehr als 90% der als Infrarotstrahler oder Infrarotheizung angebotenen Produkte tatsächlich keine, sondern herkömmliche elektrische Konvektions-Elektro-Direktheizungen.

Ein weiterer Punkt ist eine nicht EnEV(Energieeinsparverordnung)-konforme Anwendung der Infrarotheizung. Wir werden in unseren Beratungsgesprächen laufend mit falschen EnEV-Berechnungen und falschen Energieausweisen konfrontiert, die auf der missbräuchlichen Verwendung der vorgestellten Forschungsergebnisse beruhen.

Die  EnEV-konforme und energetisch richtige Anwendung der Infrarotheizung wird von uns in einem laufenden Projekt untersucht (siehe unten).

KURZBESCHREIBUNGEN ZU DEN FORSCHUNGSPROJEKTEN ZUM THEMA INFRAROTHEIZUNGEN

1.  Beispielhafte Vergleichsmessung zwischen Infrarotstrahlungsheizung und Gasheizung im Altbaubereich

Projektzeitraum: 2008 – 2009

Das Projekt sollte die prinzipielle Anwendbarkeit und ökonomische wie ökologische Sinnhaftigkeit dieser Lösung am Beispiel überprüfen.

Es konnte gezeigt werden, dass die Infrarotstrahlungsheizung eine sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen darstellt. Bei richtiger Anwendung einer Infrarotstrahlungsheizung ergeben sich sowohl Vorteile beim Energieverbrauch als auch bei den Kosten und der CO2-Bilanz. Da die Anwendbarkeit nur exemplarisch überprüft wurde, wurden im Anschluss weitere Arbeiten aufgenommen, um den Gültigkeitsbereich dieser Aussagen zu ermitteln. Mittlerweile kann die Anwendbarkeit dieser Aussage auf etwa ein Drittel der Wohngebäude im Bestand geschätzt werden.

Der komplette Bericht kann  hier als PDF-Datei heruntergeladen werden:
 


2. Messtechnische und theoretische Spezifizierung von Niedertemperatur-Infrarot-Strahlungsheizungen und der dazu notwendigen Messkammer
Projektzeitraum: 2010 bis 2013

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden grundlegende Sachverhalte in Bezug auf Infrarot-Strahlungsheizungen dargelegt, die die messtechnische Bewertung von Niedertemperatur-Infrarotstrahlern betreffen.
Es wurde insbesondere ein neues Messverfahren für die Bestimmung des Strahlungswirkungsgrades von Niedertemperatur-Infrarotstrahlern entwickelt.
Die Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit haben gezeigt, dass für Niedertemperatur-Infrarotstrahler bis z.B. 106°C zulässige Oberflächentemperaturen von Strahlern in Wohnräumen (in leicht erreichbaren Höhen bis 1,80m nach DIN EN 60335-2) kein geeignetes Messverfahren existiert. Durch das neue Messverfahren, in Anlehnung an die DIN 416/419, wurde eine Vergleichsbasis geschaffen, anhand deren elektrisch betriebene Niedertemperatur-Infrarotstrahler auf Basis des Strahlungswirkungsgrades beurteilt werden können.
Des Weiteren wurden die Beurteilungskriterien an ein Heizungssystem diskutiert und festgestellt, dass die reine Beurteilung der thermischen Behaglichkeit von Heizungssystemen alleine über die Lufttemperatur nicht mehr zeitgemäß ist. Die Beurteilung der thermischen Behaglichkeit eines Heizungssystems müsste über die operative Temperatur stattfinden, da hierbei der Einfluss der Strahlung berücksichtigt wird.
Der Strahlungswirkungsgrad ist die entscheidende Kenngröße, um zu bestimmen, ob es sich um einen Infrarotstrahler handelt oder um eine übliche Konvektionsheizung. In Anlehnung an die vorhandenen Normen für Hochtemperatur-Infrarotstrahler wurden zwei Kategorien definiert:
Kategorie I: 40% bis 50% Strahlungswirkungsgrad.
Kategorie II: über 50% Strahlungswirkungsgrad.
Die physikalisch-theoretisch erreichbaren Werte für den Strahlungswirkungsgrad bei Niedertemperatur-Infrarotstrahlern liegen unter 60%. Bei Probemessungen im Verlauf des Projekts an einer Reihe von käuflichen Produkten wurde sogar bestenfalls die Kategorie I erreicht (siehe auch Warnhinweis oben). Höhere Angaben als 60%, wie sie in Produktwerbungen genannt werden, sind physikalisch nicht möglich und müssen als wissenschaftlich haltlos, in Einzelfällen sogar als unseriös gewertet werden.
Über das Messverfahren zum Strahlungswirkungsgrad hinaus, wurde ein Mess-Konzept zur Bestimmung der Effizienz von Infrarotstrahlungsheizungssystemen entwickelt, das ebenfalls die operative Temperatur zur Beurteilung der Behaglichkeit verwendet.

Eine Kurzfassung des Projektberichts wird demnächst zum Herunterladen zur Verfügung stehen.


3. Energetisch richtige Anwendung von Infrarot-Heizungen im Wohnbau
Projektzeitraum: seit 2011

Die gesetzliche Grundlage für die energetisch richtige Anwendung von Infrarotheizungen im Wohnbau sind die Energieeinsparverordnung (EnEV 2009), das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und das Energieeinsparungsgesetz (EnEG).

Darüber hinaus lässt sich ganz allgemein physikalisch, sowie heizungs-  und klimatechnisch folgende Forderung formulieren:
Die Infrarotheizung soll die geforderte thermische Behaglichkeit im Gebäude mit möglichst geringem Energieverbrauch, d.h., mit maximaler Effizienz erstellen.
Dazu müssen hauptsächlich zwei Bedingungen erfüllt werden:
a) Die verwendeten Infrarotstrahler müssen einen möglichst hohen Strahlungswirkungsgrad besitzen.
b) Das Gebäude muss für die Beheizung durch eine Infrarotheizung geeignet sein.

Im Projekt wird die EnEV-konforme und EEWärmeG-konforme Planung und Dimensionierung von Infrarotheizungen untersucht. In der ersten Projektphase wurden mögliche Heizungskonzepte und mögliche Energieversorgungskonzepte für Wohnhäuser unter Verwendung von Infrarotheizungen für den Neubau und die Bestandssanierung entwickelt. Dabei stellte sich heraus, dass nicht jedes Gebäude für die Infrarotheizung geeignet ist.
Deshalb wird in der zweiten Projektphase ab 2013 damit begonnen, möglichst viele praktische Fälle zu sammeln, um zu einer Typisierung von Gebäuden zu kommen. Der Zweck ist, in einem möglichst frühen Planungsstadium eines Bau- oder Sanierungsprojekts entscheiden zu können, ob die Verwendung einer Infrarotheizung energetisch sinnvoll ist oder nicht.

Weitere Ziele sind:
-    Wegen der missbräuchlichen Verwendung der Begriffe zum Thema Infrarotheizung im Markt und der fehlenden Unterscheidbarkeit zwischen Niedertemperatur-Infrarot-Strahlern und herkömmlichen Konvektions-Elektro-Direktheizungen muss schnellstens das oben beschriebene neue Messverfahren zur Messung des Strahlungswirkungsgrads etabliert werden.

-    Ermittlung von Kriterien zur Bestimmung der Anlagenaufwandszahl des Infrarotheizungssystems. Diese wird zur EnEV-konformen und EEWärmeG-konformen Anwendung der Infrarotheizung benötigt. Da es noch keine spezifischen Anlagenaufwandszahlen für Infrarotheizungen gibt, müssen derzeit noch die allgemein gültigen Werte für Konvektions-Elektro-Direktheizungen verwendet werden. Es ist aus den vorhergehenden Projekten allerdings zu erwarten, dass die tatsächliche Anlagenaufwandszahl deutlich unter denen einer Konvektions-Elektro-Direktheizung liegt.

Aufruf zur Teilnahme

Interessenten, die in ihrem geplanten Neubau- oder Sanierungsvorhaben die Verwendung der Infrarotheizung erwägen, können sich per E-Mail bei uns melden und erhalten dann die genauen Teilnahmeinformationen. Vorhaben mit Ein- bis Zweifamilienhäusern werden bevorzugt.

Alle Hersteller von Infrarotheizungen sind ebenfalls eingeladen, am Projekt teilzunehmen. Voraussetzung ist die notwendige Qualität der Produkte (siehe oben). Die geeigneten Produkte fliessen dann in die Realisierungsvorschläge für die Bauherren ein. Die genauen Teilnahmebedingungen werden auf Anfrage mitgeteilt.

Aktuelle Meldung: Derzeit wird wegen der hohen Nachfrage und des unvorhergesehenen Ausfalls eines an der Organisation beteiligten Projektpartners das Projekt intern umorganisiert. Bis zum Ende der Umorganisierungsphase ruht das Projekt. Wir planen, diese Phase bis spätestens Ende März 2015 abzuschliessen.

Interessenten können sich weiterhin bei uns melden. Sie werden in eine Liste aufgenommen und erhalten dann weitere Informationen.



4. Normungsverfahren zur Normung des Begriffs Infrarotheizung für Niedertemperatur-Infrarotheizungen und des Strahlungswirkungsgrads im Rahmen der Novellierung  der EN 60675
Projektzeitraum: seit 1.1.2014

In Kooperation mit der 2014 gegründeten Interessengemeinschaft PANEIA (siehe www.paneia.eu) und dem VDE/DKE wird an einer Novellierung der EN 60675 gearbeitet. Dort sind bereits wesentliche Forschungsergebnisse aus dem 2. Projekt (siehe oben) und den Ergebnissen aus den Workshops eingeflossen.



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