Quelle: Infrarot Bildeizung von Agadon

Bei der Beheizung von Räumen übertragen die Wärmeausgabegeräte die Wärme auf zwei Wegen auf die Umgebung. Herkömmliche Konvektionsheizkörper nutzen die Luft als Wirt, der die Wärme im Raum verteilt. Ein Strahlungsheizkörper sendet Wärmewellen, die erst beim Auftreffen auf Flächen oder Körper ihre Wärmeenergie übertragen. Das typischste reine Strahlungsgerät ist eine Infrarotheizung. Ein mit heißem Heizwasser gefüllter Metallheizkörper ist der Prototyp für Konvektionswärme durch Luftbewegung. Auf Flächen wirkende Wärmeabgabearten wie Fußbodenheizungen nutzen beide Wärmeübertragungswege in unterschiedlicher Gewichtung. Moderne Wandheizkörper mischen die Wärmeabgabewege ebenfalls. Die vorbeistreichende Luft nimmt Wärme mit und der aufgeheizte Metallkörper strahlt zusätzlich ab. Heizkörper mit hohem Strahlungsanteil sind beispielsweise wasserführende Kaminöfen, deren aufgeheizter Korpus die Lufterwärmung übertrifft.

Mischformen und Oberflächenverteilung

Flachheizkörper für die Wandmontage bestehen meist aus mehreren Blechebenen oder Schichten. Die mäandernde beziehungsweise gefaltete Form der Zwischenplatten erhöht einerseits die Fläche, an der Luft vorbeistreichen kann, und bildet andererseits eine Vergrößerung der Wärmeabstrahlflächen. Generell gilt für Heizkörper: Je größer die erwärmten Gehäuseoberflächen sind, desto höher steigt der Strahlungswärmeanteil.

Im Prinzip gibt es außer bei einigen elektrischen Heizungsarten keinen reinrassigen Konvektionsheizkörper. Ein Heizkörper hat immer ein Strahlungswärmeaufkommen, das allerdings verschwindend gering sein kann. Bei alten Heizkörpern aus Gusseisen, die als Konvektionsheizkörper in Altbauten eingesetzt wurden, zeigt sich die anteilige Funktion als Strahlungsheizkörper beim Draufsetzen.

Heizsysteme und Wärmeabgabearten

Wärme überträgt sich auf drei physikalische Arten. Sie lässt sich leiten, strahlt oder strömt. Bei typischen Öfen sind alle drei Wege gegeben. Bei einer wassergeführten Flächenheizung wird die Wärme geleitet und strahlt ab. Bei Flächenheizungen mit Strombetrieb und Infrarot entsteht ein elektrischer Strahlungsheizkörper ohne Leitung oder Strömung. Würde die Strahlungswärme keinen Körper erreichen, bliebe der bestrahlte Raum kalt.

Physikalisch veranschaulichen lässt sich das technische Prinzip durch die Betrachtung von Dämmungen. Um die Rohre und Zuleitungen des heißen Vorlaufs, der wassergeführte Strahlungsheizkörper versorgt, wird durch Dämmung deren Strahlungswärme zugunsten der geleiteten Wärme abgeschirmt.

Nutzungsauswirkungen

Ein Strahlungsheizkörper entwickelt dort Wärme, wo seine Strahlen auftreffen. Ein herkömmlicher Heizkörper, der die Luft als Strömungsverteiler nutzt, unterliegt dem physikalischen Gesetz, dass warme Luft nach oben steigt.

In der Praxis bedeutet dieses Verteilungsverhalten, dass die höchsten Temperaturen unter den Raum- und Zimmerdecken entstehen. Durch das „Nachheizen“ in tiefer gelegenen Regionen entsteht Energieverlust. Ein wichtiger Verteilungsfaktor sind die Bedingungen der Luftströmung im Raum. Luftwirbel und Strömungsrichtungen werden durch bauliche Gegebenheiten beeinflusst. Die Wärmeabgabe ist diesen Bedingungen „ausgeliefert“. Dazu gesellt sich eine künstlich „angestoßene“ Luftströmung, die neben Wärme auch Staubpartikel verteilt. Strahlungsheizkörper heizen gezielter und selektiver. Die benötigte Energie hängt stark von der individuellen Einsatzart ab.

Reflexion und Übermittlung

Idealen Einsatz und die komfortabelste Nutzung liefert ein Strahlungsheizkörper, wenn er durch kongeniale „Aufnahme- und Reflexionspartner“ unterstützt wird. Typischstes Beispiel sind durch Strahlen erwärmte Badfliesen. Andere Wärme speichernde Werkmaterialien wie Naturstein erhöhen die Wärmeübertragungsrate.

Neben den Reflexionspartnern ist die Heizkörperbeschaffenheit wichtig. Strahlungswärme aus klassischen Kachelöfen entsteht mithilfe des „Übermittlermediums Kachel“. Ohne Speichermedium erlischt die Heizwirkung bei Strahlungsausfall.