Heizen mit Strom galt lange Zeit als teures Vergnügen. Einige Systeme müssen den Kostenvergleich mit Gasheizungen heute aber nicht mehr scheuen. Die IG Infrarot Deutschland hat die Energieverbräuche von Infrarotheizungen und Gasbrennwertherme im Vergleich untersuchen lassen. Demnach verbraucht die Infrarotheizung sogar 32 % weniger Endenergie.
Die Mitte August erschienene Studie mit dem Titel „Messtechnischer Vergleich des Heizenergieverbrauchs eines konventionell beheizten Einfamilienhauses mit einem Gebäude mit Infrarotheizung“ wurde vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik (Fraunhofer IBP) im Auftrag des Branchenverbandes IG Infrarot Deutschland durchgeführt (Direktlink zum Abschlussbericht hier ).
Die Studie ist eine Realuntersuchung, die für den Messzeitraum vom 25. Januar bis 31. März 2024 den Heizenergieverbrauch in zwei baugleichen Einfamilienhäusern miteinander vergleicht, von denen das eine mit einer konventionellen Gasbrennwertherme und das andere mit einem Infrarotheizsystem ausgestattet ist. Auch die während der Verbrauchsmessung verursachten CO2-Emissionen wurden ermittelt.
Monitoring unter Realbedingungen
Die untersuchten „Zwillingshäuser“ befinden sich auf dem Versuchsgelände des Fraunhofer IBP in Holzkirchen südlich von München. Sie wurden etwa 1980 errichtet, zwischenzeitlich aber energetisch modernisiert. Vorrangiges Ziel der Studie war es, den Energieverbrauch in dem Referenz- und dem Infrarot-Zwillingshaus bei identischem thermischem Nutzerkomfort zu erfassen und zu vergleichen.
Das Nutzerprofil wurde auf eine vierköpfige Familie mit zwei Erwachsenen und zwei Kindern zugeschnitten. Mit jeweils 140 m2 Nutzfläche ist auch die zu beheizende Fläche ähnlich. In beiden Einfamilienhäusern wurde eine identische realistische Nutzung nachgebildet. Die Trinkwarmwasserbereitung mit dem dafür nötigen Energiebedarf war nicht Teil der Untersuchung.
Die Untersuchungen ergaben, dass der Nutzenergieverbrauch im Messzeitraum – also die den Räumen zugeführte Heizwärme – mit 1.305 Kilowattstunden (kWh) beim Referenzhaus und 1.267 kWh beim Gebäude mit dem Infrarotheizsystem nahezu identisch war. Im Gegensatz zum gasbeheizten Referenzgebäude fallen bei der elektrischen Direktheizung aber keine Erzeugungs- und Verteilverluste im Gebäude an.
Berücksichtigt man zusätzlich diese Verluste bei der Wärmeerzeugung und -verteilung, so ergibt sich ein Endenergieverbrauch der Gasheizung im Referenzhaus von 1.876 kWh. Der Endenergieverbrauch des mit Infrarotheizungen beheizten Gebäudes bleibt dagegen unverändert bei 1.267 kWh. Somit verbrauchte dieses Gebäude 32 % weniger Endenergie als die Gasbrennwertherme in dem Referenzgebäude.
„Die Ergebnisse bestätigen, was wir in der Praxis oft sehen, dass Infrarotheizungen weniger Endenergie als konventionelle Heizsysteme benötigen“, sagt Dirk Bornhorst, zweiter Vorsitzender der IG Infrarot Deutschland.
Versuchsaufbau
Für die Beheizung wurden in dem einen Zwillingshaus neun verschiedene Typen von Niedertemperatur-Infrarotheizungen installiert. Alle beheizten Räume des Hauses wurden je nach Größe beziehungsweise Heizlast mit zwei bis vier dieser Heizpaneele ausgestattet – teils an den Wänden und teils an der Decke. Die Leistung der einzelnen Elemente reicht von 210 bis 670 Watt, die summierte Gesamtleistung entsprach 9,1 Kilowatt.
Das Referenzgebäude verfügt über eine Gas-Brennwerttherme mit 11 Kilowatt Leistung sowie Flachheizkörpern in jedem beheizten Raum. Das Wohnzimmer hat zwei Heizkörper. Die Summe der Leistung aller Heizkörper beträgt hier 9,6 Kilowatt.
Bei beiden Häusern wurde in der Mitte aller Aufenthaltsräume ein so genannter Komfortmessbaum zur Erfassung des thermischen Komforts platziert. In den Messungen ab dem 25. Januar 2024 wurde der tatsächlich angefallene Nutz- und Endenergieverbrauch im 1:1-Vergleich zwischen den Infrarotheizungen und dem konventionellen Heizsystem erfasst.
CO2-Emissionen
Die Wissenschaftler des Fraunhofer IBP haben auch die durch das Heizen verursachten CO2-Emissionen erfasst und miteinander verglichen. Ergebnis: Die Gasheizung verursachte im Messzeitraum 463 kg CO2-Äquivalente, die Infrarotheizungen 510 kg – also etwa 10 % mehr. Für die strombetriebene Heizung wurden dabei die rechnerischen CO2-Emissionen zugrunde gelegt, die bei der Stromerzeugung anfallen.
Konkret verwendete das Fraunhofer IBP für die Berechnung der CO2-Emissionen der Infrarot-Heizkörper einen CO2-Faktor von 0,402. Dieser Wert wird mit der gemessenen Endenergiemenge multipliziert, um die CO2-Emissionen des Heizens zu ermitteln. Der angegebene Faktor basiert auf Daten der staatlichen Internet-Plattform ÖKOBAUDAT , die wiederum auf dem deutschen Strommix von 2021 beruhten.
Doch seitdem hat sich der Strommix verändert, mittlerweile ist deutlich mehr regenerativer Strom im Netz. Laut Schätzung des Umweltbundesamtes lag der CO2-Faktor des Strommixes 2023 schon nur noch bei 0,380 kg. Mit diesem Wert gerechnet, hätten Infrarotheizungen im Untersuchungszeitraum lediglich 482 kg CO2-Äquivalente verursacht – also nur 4 % mehr als das Gasheizsystem.
Nach Angaben der IG Infrarot Deutschland wird sich die Energiebilanz von Infrarotheizungen in den kommenden Jahren weiterhin deutlich zum Positiven verändern. Der Branchenverband verweist hier auf das starke Wachstum bei gebäudeintegrierter Photovoltaik – ein Prozess, der immer mehr Hausbesitzern selbst produzierten grünen Strom auch für Heizzwecke zugänglich macht – und auf den steigenden Anteil von regenerativem Strom im deutschen Netz. Dadurch werden laut Verband die CO2-Emissionen elektrisch betriebener Infrarotheizungen künftig weiter sinken und schon bald unterhalb der Emissionen von Gasheizungen liegen.
