Heizungsvergleich: Infrarotheizungen effizienter als Gasbrennwertherme
Ein Vergleich in Zwillingshäusern belegt, dass beim Heizen mit Infrarot 32 Prozent weniger Endenergie benötigt wird als mit einer Gasheizung. Die elektrischen Direktheizungen arbeiten ohne Erzeugungs- und Verteilverluste. Das macht den Unterschied.
24.09.2024 – Mit Infrarotheizungen kann eine deutliche Endenergieeinsparung im Vergleich zu einem konventionellen Heizsystem erreicht werden. Dies ist das Ergebnis eines Forschungsprojektes des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP, das in zwei identischen Einfamilienhäusern (Zwillingshäusern) durchgeführt wurde. Beauftragt hatte die Studie der Branchenverband IG Infrarot Deutschland.
Monitoring unter realen Bedingungen
Die Vergleichsmessungen wurden in zwei identischen typischen Einfamilienhäusern (Zwillingshäusern) des Fraunhofer IBP auf dem Versuchsgelände in Holzkirchen südlich von München durchgeführt. Die Gebäude wurden circa 1980 errichtet und erfüllen aufgrund laufender Ertüchtigungen die wärmetechnischen Anforderungen an ein nach EnEV04 saniertes Gebäude.
Das Nutzerprofil war auf eine vierköpfige Familie mit zwei Erwachsenen und zwei Kindern zugeschnitten. Mit jeweils 140 Quadratmetern Nutzfläche ist auch die zu beheizende Fläche ähnlich. In beiden Einfamilienhäusern wurde eine identische realistische Nutzung nachgebildet. Ebenso wurde im Zuge der Vorbereitungen sichergestellt, dass die Voraussetzungen in den Zwillingshäusern identisch sind. Vom 25. Januar bis 31. März 2024 wurde dann real geheizt und gemessen.
Versuchsaufbau in Zwillingshäusern
Für die Beheizung wurden in einem Zwillingshaus neun verschiedene Typen von Infrarotheizungen mit einer Leistung zwischen 210 und 670 Watt und einer summierten Gesamtleistung von 9,1 Kilowatt installiert. Das Referenzgebäude ist mit einer Gas-Brennwerttherme mit 11 Kilowatt Leistung sowie Flachheizkörpern in jedem beheizten Raum ausgestattet. Das Wohnzimmer hat zwei Heizkörper. Die Summe der Leistung aller Heizkörper beträgt 9,6 Kilowatt. Die Trinkwarmwasserbereitung mit dem dafür nötigen Energiebedarf war nicht Teil der Untersuchung.
Bei beiden Häusern wurde in der Mitte aller Aufenthaltsräume ein sogenannter Komfortmessbaum zur Erfassung des thermischen Komforts platziert. In den Messungen wurde der tatsächlich angefallene Nutz- und Endenergieverbrauch im 1:1-Vergleich zwischen den Infrarotheizungen und dem konventionellen Heizsystem erfasst.
Die Untersuchungen ergaben, dass im Messzeitraum der Nutzenergieverbrauch – also die den Räumen zugeführte Heizwärme - mit 1.305 kWh beim Referenzhaus und 1.267 kWh beim Gebäude mit Infrarotheizung gar nicht signifikant voneinander abwich. Dennoch ergibt sich ein eindeutiger Vorteil für die elektrische Direktheizung.
Verluste bei Wärmeerzeugung machen den Unterschied
Berücksichtigt man zusätzlich die Verluste bei der Wärmeerzeugung und Verteilung, so ergibt sich ein Endenergieverbrauch der Gasheizung im Referenzhaus von 1.876 Kilowattstunden. Der Endenergieverbrauch des mit Infrarotheizungen beheizten Gebäudes bleibt unverändert bei 1.267 Kilowattstunden. Somit verbrauchte das Gebäude mit Infrarotheizung 32 Prozent weniger Endenergie als die Gasbrennwertherme in dem Referenzgebäude.
Die Wissenschaftler erfassten auch die CO2-Emissionen. Demnach verursachte die Gasheizung im Messzeitraum 463 Kilogramm CO2-Äquivalente, die Infrarotheizung 510 Kilogramm. Allerdings wurde ein Strommix von 2021 zugrunde gelegt. Wäre mit dem Wert von 2023 gerechnet worden, hätten die Infrarotheizungen nur 481 Kilogramm CO2-Äquivalente verursacht.
Übertragen in die Praxis deutscher Heizanlagen könnte demnach mit modernen Infrarotheizungen eine nennenswerte Größenordnung von Endenergie gespart werden – und mit steigendem Anteil Erneuerbaren Stroms auch die Kohlendioxidbilanz stetig verbessert werden. pf
