Infrarotheizungen sparsamer als konventionelle Heizsysteme

Vergleicht man konventionelle Heizsysteme mit Infrarotheizungen, so stellt sich heraus, dass letztere deutlich weniger Energie verbrauchen. Zu diesem Ergebnis kam ein Projekt, dass das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP durchgeführt hat. Im Rahmen des Projekts kamen Zwillinghäuser, also zwei Einfamilienhäuser, die identisch waren, zum Einsatz. Unter der Strich kam die Infrarotheizung mit einem um 32 Prozent geringeren Energieverbrauch aus, als die Gasheizung, die in dem identischen Referenzgebäude arbeitete.

Die Studie mit dem Titel „Messtechnischer Vergleich des Heizenergieverbrauchs eines konventionell beheizten Einfamilienhauses mit einem Gebäude mit Infrarotheizung“ wurde im Auftrag des Branchenverbandes IG Infrarot Deutschland e.V. durchgeführt. Messzeitraum war vom 25. Januar bis 31. März 2024. Die Studie ist eine Realuntersuchung, die an die numerischen Analysen der Technischen Universität Dresden für den Branchenverband anknüpft. Vorrangiges Ziel der Studie des Fraunhofer IBP war es, den Energieverbrauch in dem Referenz- und dem Infrarot-Zwillingshaus bei identischem thermischem Nutzerkomfort zu erfassen und zu vergleichen. Auch Betrachtungen zu den verursachten CO2-Emissionen sind enthalten.

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 zirka 1980 errichtet und erfüllen durch laufende Ertüchtigungen die wärmetechnischen Anforderungen an ein nach EnEV04 saniertes Gebäude.

Der Versuchsaufbau der Studie des Fraunhofer IBP ähnelt den Voraussetzungen der Studien der TU Dresden aus den Jahren 2023 und 2024, da es das Ziel der IG Infrarot Deutschland war, die Ergebnisse aus den numerischen Analysen nun unter realen Bedingungen erforschen zu lassen. Dementsprechend wurde das Nutzerprofil in den Zwillingshäusern auf dem Versuchsgelände des Instituts 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.

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 elf 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 Zwillingshäusern wurde in der Mitte aller Aufenthaltsräume ein sogenannter 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. Im Gegensatz zum gasbeheizten Referenzgebäude fallen bei den elektrischen Direktheizungen keine Erzeugungs- und Verteilverluste im Gebäude an. Die Untersuchungen ergaben, dass im Messzeitraum 25. Januar bis 31. März 2023 der Nutzenergieverbrauch – also die den Räumen zugeführte Heizwärme – mit 1.305 kWh beim Referenzhaus und 1.267 kWh beim Gebäude mit Infrarotheizung innerhalb der Messunsicherheit vergleichbar war.

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 Ergebnisse bestätigen, was wir in der Praxis oft sehen, dass Infrarotheizungen weniger End-energie als konventionelle Heizsysteme benötigen“, sagt Dirk Bornhorst, zweiter Vorsitzender der IG Infrarot Deutschland, der das Forschungsprojekt im Auftrag der IG Infrarot Deutschland e.V. federführend betreut hat.

Weitere Informationen und kostenloser Download des Abschlussberichts des Fraunhofer IBP: https://ig-infrarot.de/studie-igp