Ab 2024 dürfen nur noch Heizungsanlagen installiert werden, die 65 % des Warmwassers aus erneuerbaren Energien bereitstellen. Dieser Beschluss der deutschen Regierung wird Wärmepumpen zugutekommen. Aber auch die Infrarotheizung ist eine Möglichkeit, diese Anforderungen zu erfüllen. In diesem Leitfaden werden beide Heizsysteme verglichen und ihre besten Einsatzmöglichkeiten erläutert.
Und das ist der Inhalt des Artikels:
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Infrarotheizung vs. Wärmepumpe im direkten Vergleich
Infrarotheizung ist zukünftig eine ernstzunehmende Alternative zur Wärmepumpe. Dabei rückt die Wärmepumpe aufgrund der hohen Wirkungsgrade und staatlichen Förderung besonders in den Fokus. Im Folgenden vergleichen wir beide Systeme.
| Vergleichskriterium | Infrarotheizung | Wärmepumpe |
|---|---|---|
| Energieeffizienz | Wirkungsgrad: 100% | Wirkungsgrad: 300 - 500% |
| Umweltfreundlichkeit | abhängig von der Art der Stromerzeugung | Emission von 100 g CO₂/kWh |
| Wartungsaufwand | Wartung selten notwendig | wartungsarm |
| Platzbedarf | Infrarotpaneele müssen in jedem Raum aufgestellt werden, wo eine Heizung notwendig ist | Aufstellungsfläche überschaubar, wobei es Lösung gibt, die Fläche zwischen Außen und Innen aufzuteilen |
| Anschaffungskosten | 10.000 - 15.000 € | 25.000 - 50.000 € |
| Betriebskosten | 5.000 bis 7.000 € im Jahr, für ein durchschnittliches Einfamilienhaus | 1.500 bis 2.000 € im Jahr, für ein durchschnittliches Einfamilienhaus |
| Förderung | keine Förderung | 25 - 40%, je nach Typ von Wärmepumpe und Anwendungsfall |
| Wirtschaftlichkeit | ausreichend | gut |
| Installation | zusätzliche Elektroarbeiten erforderlich | schnell und einfach bis zu aufwändig und umfangreich, je nach Typ von Wärmepumpe |
| Zukunftssicherheit | sichere, stabile und preiswerte Energieversorgung | sichere, stabile und relativ preiswerte Energieversorgung |
| Kombinierbarkeit mit erneuerbaren Energien | kombinierbar mit Solarthermie und/oder Photovoltaik | kombinierbar mit Solarthermie und/oder Photovoltaik |
| Lärmemissionen | keine | müssen bei Luftwärmepumpe mit Außenaufstellung beachtet werden |
Energieeffizienz
Infrarotheizungen können aus einer Kilowattstunde Strom eine Kilowattstunde Wärme erzeugen, womit sie einen Wirkungsgrad von 100 % haben. Wärmepumpen nehmen hingegen die in der Natur vorhandene Wärme auf, die anhand von elektrischer Energie auf das gewünschte Temperaturniveau gebracht wird. Dabei können Wärmepumpen aus einer Kilowattstunde Strom drei bis fünf Kilowattstunden Wärme erzeugen. Aufgrund dessen haben Wärmepumpen je nach Typ einen Wirkungsgrad zwischen 300 und 500 %.
Umweltfreundlichkeit
Die Umweltfreundlichkeit einer Infrarotheizung hängt von der Art des Stroms ab, mit der sie betrieben wird. Aktuell stammen weniger als 40 % des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Quellen, sodass die Infrarotheizungen hohe CO₂-Emissionen verursachen können. Wird ausschließlich Ökostrom verwendet, fallen die Kohlendioxidemissionen deutlich geringer aus. Um eine Infrarotheizung möglichst klimaneutral und umweltfreundlich zu gestalten, sollte sie mit einer PV-Anlage betrieben werden.
Die CO₂-Emissionen einer Wärmepumpe betragen aufgrund der Stromerzeugung und des -transports durchschnittlich 100 g Kohlendioxid pro Kilowattstunde. Die Kombination der Wärmepumpe mit anderen erneuerbaren Energien wie Solarthermie oder Photovoltaik führt zu einer deutlichen Reduzierung bis Neutralisierung der Kohlendioxidemissionen.
Wartungsaufwand
Die Infrarotheizung hat einen großen Vorteil: Sie ist wartungsarm. Die Wartung einer Wärmepumpe ist zwar leicht, sollte jedoch jährlich durchgeführt werden. Dabei werden die elektrischen Elemente und der Kältemittelkreislauf auf Funktion geprüft. Zudem werden Filter gereinigt oder gegebenenfalls ausgetauscht. Die Wärmepumpe kann anhand eines Kommunikationsmoduls fernüberwacht und sogar gesteuert werden.
Platzbedarf
Insgesamt nimmt die Infrarotheizung weniger Platz in Anspruch als die Wärmepumpe. Die Wärmepumpe benötigt zur Aufstellung einen gesonderten Platz, während die Infrarotheizung in jedem einzelnen Raum platziert wird. In den Räumen ist eine Wärmepumpe jedoch unsichtbar, falls sie mit einer Fußbodenheizung betrieben wird. Infrarotpaneele hingegen müssen großflächig in jedem Raum an Wänden und/oder Decken angebracht werden.
Für die Aufstellung einer Wärmepumpe ist ein gesonderter Raum, zum Beispiel im Keller, notwendig oder eine Fläche im Außenbereich. Die Aufstellungsfläche beschränkt sich auf eineinhalb bis zwei Quadratmeter. Die Luftwärmepumpe eignet sich besonders für Anwendungsfälle mit wenig Aufstellungsfläche.
Anschaffungskosten
Kompakte Infrarot-Paneele sind bereits für weniger als 100 € erhältlich, während Spiegel-, Glas- und Bild-Paneele durchschnittlich zwischen 100 und 400 € kosten. Einzigartige Marmor-Paneele können sogar über 500 € kosten. Für fest installierte Modelle wie Decken-, Wand- oder Fußboden-Paneele ist mit 40 bis 75 € pro Quadratmeter zu rechnen.
Zu den Kosten für die Infrarotheizung muss eine separate Warmwasserbereitung vorgenommen werden. Diese kann mittels elektrischen Durchlauferhitzern und/oder eines elektrischen Warmwasserspeichers erfolgen. Hierfür sind bis 1.000 € einzukalkulieren. Die Warmwasserbereitung kann auch über eine Brauchwasserwärmepumpe erfolgen. Sie ist mit 1.500 bis 3.000 € zwar etwas kostenintensiver in der Anschaffung, verbraucht aber deutlich weniger Strom.
Eine Wärmepumpe kostet zwischen 25.000 und 50.000 €. Luft-Wasser-Wärmepumpen kosten zwischen 25.000 und 40.000 €, einschließlich Installation. Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind aufgrund der Bauarbeiten teurer und können bis zu 50.000 € kosten.
Betriebskosten
Die Betriebskosten einer Infrarotheizung und einer Wärmepumpe vergleichen wir anhand eines Beispiels. Wir gehen von einem Einfamilienhaus mit einem Wärmebedarf von 20.000 Kilowattstunden pro Jahr aus. Beide Systeme nutzen ausschließlich Strom, um Wärme zu erzeugen. Der Preis pro Kilowattstunde beträgt aktuell 34 Cent (Stand: 21.04.2023).
| Betriebskosten | Infrarotheizung | Wärmepumpe |
|---|---|---|
| Energiekosten | 5.000 - 7.000 € | 1.350 - 1.700 € |
| Wartungskosten | 0 € | 150 - 300 € |
| Gesamt | 5.000 - 7.000 € | 1.500 - 2.000 € |
Da die Infrarotheizung einen Wirkungsgrad von eins zu eins hat und keiner Wartung bedarf, wird zur Ermittlung der Betriebskosten der Wärmebedarf durch den Strompreis multipliziert. Dadurch ergeben sich Betriebskosten von 6.800 €.
Mit einer Kilowattstunde elektrischer Energie können Wärmepumpen bis fünf Kilowattstunden Wärmeenergie erzeugen. Geht man von einem Wirkungsgrad von 400 % aus, beträgt der jährliche Stromverbrauch 5.000 Kilowatt. Multipliziert man den Verbrauch mit dem Preis pro Kilowattstunde, so ergeben sich Heizkosten von etwa 1.700 € pro Jahr.
Zu den jährlichen Betriebskosten einer Wärmepumpe gehören in der Regel auch die Wartungskosten für die Wärmepumpe selbst, die je nach Aufwand zwischen 150 und 300 € liegen können. Insgesamt liegen die Betriebskosten für eine Wärmepumpe bei etwa 2.000 € pro Jahr.
Förderungen
Der Staat bietet über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) finanzielle Hilfen in Form von Zuschüssen und zinsgünstigen Darlehen. Dabei werden die Wärmepumpen staatlich von der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gefördert. Hauseigentümer können bei der Sanierung ihrer Heizungsanlage einen Wärmepumpenzuschuss von bis zu 40 % erhalten.
Elektrische Heizungen, einschließlich Infrarotheizungen, werden aufgrund ihres hohen Stromverbrauchs und der damit verbundenen CO₂-Emissionen nicht gefördert.
Zukunftssicherheit
Sowohl Infrarotheizungen als auch Wärmepumpen werden mit Strom betrieben, haben aber unterschiedliche Wirkungsgrade. Dadurch fällt ihre Abhängigkeit von den Stromversorgern unterschiedlich aus. Um die Versorgungssicherheit beider Systeme zu erhöhen, können sie mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden, die den Großteil des Stroms für den Eigenverbrauch erzeugt.
Kombinierbar zu Hybridheizung
Erneuerbare Energien können sowohl in Verbindung mit Infrarotheizungen als auch mit Wärmepumpen genutzt werden. Während Photovoltaik durch Eigenverbrauch zur Senkung der Stromkosten eingesetzt werden kann, eignet sich Solarthermie zur Unterstützung der Warmwasserbereitung.
Lärmemissionen
Infrarotheizungen verursachen keine Schallemissionen, Wärmepumpen schon. Besonders beim Einsatz von Luftwärmepumpen im Freien ist es wichtig, einen Abstand von mindestens drei Metern zu benachbarten Grundstücken und Wohnungen einzuhalten.
Wie funktioniert eine Infrarotheizung?
Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen, die die Umgebungsluft erwärmen und dadurch Konvektion erzeugen, funktioniert eine Infrarotheizung durch Strahlungswärme, ähnlich wie die Sonne. Durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Infrarotstrahlung erwärmt sie feste Oberflächen wie Wände, Böden und Möbel, statt direkt die Luft zu erhitzen.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe nutzt natürliche Wärmequellen wie Luft, Erdreich oder Grundwasser, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärme wird von einem Kältemittelkreislauf aufgenommen und mithilfe elektrischer Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Die thermische Energie kann sowohl zum Heizen als auch zur Trinkwassererwärmung genutzt werden. Die Funktion der Wärmepumpe lässt sich in vier Schritte einteilen:
- Das Kältemittel durchläuft den Kreislauf und nimmt über den Verdampfer Wärme aus der natürlichen Energiequelle auf, was zu seiner Verdampfung führt;
- Der Kältemitteldampf wird zum Kompressor geleitet und mit Hilfe von Strom verdichtet, bis er die gewünschte Systemtemperatur erreicht;
- Nach der Erhitzung gelangt das Kältemittel in den Verflüssiger, der die Wärmeenergie an den Heizkreislauf abgibt. Infolgedessen verliert das Kältemittel an Temperatur, steht aber weiterhin unter hohem Druck;
- Das Expansionsventil spielt eine wesentliche Rolle im Kälteprozess, indem es den Druck reduziert und dem Kältemittel ermöglicht, in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Dadurch kann es erneut Wärme aufnehmen, und der Kreislauf setzt sich fort.
Fazit
Infrarotheizungen und Wärmepumpen werden sich als Standard-Heizungssysteme etablieren. Die Infrarotheizung steht noch am Anfang der Markteinführung und setzt eine klimaneutrale Stromerzeugung sowie hocheffiziente Gebäude voraus, jedoch ist sie eine vielversprechende, zukunftsorientierte Methode zum Heizen von Gebäuden. Allerdings sind Wärmepumpen aktuell sowohl für Neubauten als auch für den Altbau die effizienteste und umweltfreundlichste Heizungsanlage.
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