Elektroheizungen gewinnen Wärme aus elektrischem Strom und werden deshalb auch Widerstandsheizungen genannt. Kern dieser Geräte ist der Heizwiderstand: Fließt Strom hindurch, gibt er Wärme ab. Dieser Beitrag erklärt Aufbau und Bedeutung für die Elektroheizung.

Aus welchem Material besteht ein Heizwiderstand?

Im Prinzip reicht ein metallener Draht mit hohem elektrischen Widerstand aus. Für einen verlässlichen Betrieb sind aber bestimmte Eigenschaften wünschenswert, etwa eine gute Temperaturkonstanz, ein hoher Schmelzpunkt und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Deshalb kommen besondere Legierungen zum Einsatz, etwa aus Chrom, Eisen und Nickel oder aus Chrom, Eisen und Aluminium. Auch keramische Materialien wie Siliziumkarbid oder andere Halbleiter wie Graphit werden genutzt. Für den Heizungsbau formt man daraus Stäbe oder Rohre, die in die Heizkörper eingesetzt werden, wobei man bei manchen Materialien Abstriche bei der Temperaturkonstanz hinnehmen muss.

Wie ist ein Heizwiderstand geformt?

Grundsätzlich gilt: Je höher der elektrische Widerstand, desto weniger Material ist nötig. Die Heizwiderstände unterscheiden sich in ihrer Form und darin, wie sie verbaut sind, entweder freistehend oder eingebettet in isolierende Materialien wie Glas, Glimmer, Porzellan, Schamotte, Steatit oder Steinwolle. Häufig verwendet werden folgende Bauformen:

• Heizband: ein flaches, isoliertes Band mit innen liegendem Heizleiter
• Heizmanschette: eine Ummantelung aus textilem Werkstoff mit Heizleiter
• Heizmatte: ein flächig laminierter Heizleiter
• Heizpatrone: ein Zylinder als Gehäuse für einen gewickelten Heizleiter
• Heizregister: der Heizleiter gibt Wärme an einen vorbeiziehenden Luftstrom ab
• Heizwendel: ein gewickelter Heizleiter

In welchen Heizungen kommt ein Heizwiderstand zum Einsatz?

Die Elektrodirektheizung gibt die Wärme direkt an die Umgebung ab und ist die einfachste Form des elektrischen Heizens. Der Betrieb ist jedoch teuer, da viel Strom verbraucht wird; praktisch ist der Einsatz vor allem, wenn kurzzeitig ein begrenzter Raum erwärmt werden soll. Zu dieser Geräteart gehören Heizstrahler, Heizlüfter, Radiatoren und Konvektoren. Ein Speicherheizgerät wie ein Nachtspeicherofen nutzt dagegen Strom aus Schwachlastzeiten und hält die gespeicherte Energie bereit, bis sie zur Wärmeerzeugung gebraucht wird. Moderne Geräte verfügen über ein komfortables Managementsystem, doch auch hier bleibt die Effizienz im Hinblick auf die Stromkosten niedrig.

Technische Grundlagen

Physikalische Grundlagen der Elektrowärme sind das Ohmsche Gesetz zu Widerständen sowie das Stromwärmegesetz nach Joule und Lenz. In Deutschland sind elektrische Schaltzeichen durch die Norm DIN EN 60617 genormt; das Symbol für den Heizwiderstand ist ein längliches Rechteck mit drei Streifen. Für die Gerätesicherheit stehen Kennzeichnungen wie das TÜV-Prüfsiegel für den sicheren Umgang mit dem Gerät und das GS-Zeichen für die Einhaltung der Anforderungen des Produktsicherheitsgesetzes.

Einordnung der Elektroheizung

Der Heizwiderstand wandelt Strom zwar nahezu vollständig in Wärme um, dennoch ist die Elektroheizung im Betrieb teuer, da Strom deutlich mehr kostet als die von einer Wärmepumpe genutzte Umgebungswärme. Eine Wärmepumpe liefert aus einer Kilowattstunde Strom ein Mehrfaches an Wärme, während eine Widerstandsheizung nur die eingesetzte Strommenge in Wärme umsetzt. Elektrische Direktheizungen eignen sich daher vor allem als Zusatz- oder Übergangsheizung für einzelne Räume oder selten genutzte Bereiche, nicht aber als wirtschaftliche Hauptheizung eines Wohngebäudes. Wer eine dauerhafte Heizung sucht, sollte effizientere und langfristig günstigere Alternativen prüfen.

Vor- und Nachteile der Widerstandsheizung

Die Widerstandsheizung mit Heizwiderstand hat klare Stärken und Schwächen. Zu den Vorteilen zählen die einfache, wartungsarme Technik, die schnelle Wärmeabgabe und die geringen Anschaffungskosten für einfache Geräte. Ein Heizlüfter oder ein elektrischer Radiator ist rasch aufgestellt und liefert sofort Wärme, ohne dass ein Wasserkreislauf oder ein Schornstein nötig sind. Der entscheidende Nachteil sind die hohen Betriebskosten, da Strom deutlich teurer ist als andere Energieträger und die Wärme im Verhältnis eins zu eins erzeugt wird. Für einzelne, selten genutzte Räume oder als kurzfristige Zusatzwärme kann das dennoch praktisch sein.

Wer dagegen dauerhaft ein ganzes Haus beheizen möchte, sollte die deutlich höheren laufenden Kosten bedenken und effizientere Systeme in Betracht ziehen. Eine Wärmepumpe etwa nutzt Strom viel effizienter, da sie zusätzlich Umgebungswärme nutzbar macht. So betrachtet ist der Heizwiderstand eine bewährte, aber im Dauerbetrieb teure Technik, deren Einsatz gut überlegt sein will.

Wer den Heizwiderstand und seine Funktionsweise versteht, kann besser einschätzen, wann eine Elektroheizung sinnvoll ist und wann sich eine effizientere Lösung mehr lohnt.

Interessant ist der Heizwiderstand außerdem, weil er in vielen Alltagsgeräten steckt, vom Wasserkocher über den Backofen bis zum Föhn. Im Heizungsbereich bleibt sein Einsatz jedoch vor allem auf Direkt- und Speicherheizungen sowie auf Zusatzanwendungen beschränkt, da der laufende Stromverbrauch bei einer Vollbeheizung ins Gewicht fällt. Für einzelne Räume, die nur gelegentlich genutzt werden, kann eine elektrische Lösung mit Heizwiderstand aber durchaus praktisch und ausreichend sein.

Zusammengefasst ist der Heizwiderstand ein einfaches, aber grundlegendes Bauteil, das Strom zuverlässig in Wärme umwandelt. Seine Stärken liegen in der unkomplizierten, wartungsarmen Technik und der schnellen Wärmeabgabe, seine Schwäche in den hohen Betriebskosten. Für einzelne Räume und den gelegentlichen Einsatz ist er praktisch, für die dauerhafte Beheizung eines ganzen Hauses jedoch selten die wirtschaftlichste Wahl.