Elektroheizung Funktionsweise

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Funktionsweise einer Elektroheizung

Elektroheizung Konvektor © New Africa, stock.adobe.com
Elektroheizung Konvektor © New Africa, stock.adobe.com

Bei einer Elektroheizung wird Wärme durch Elektrizität erzeugt. Die elektrische Energie durchfließt einen Leiter, der einen hohen Widerstand bildet (auch Heizwiderstand genannt). Durch diesen hohen Widerstand erwärmt sich der Leiter und setzt diese Wärme frei. Die Wärme wird dann entweder über ein Gebläse direkt an den Raum abgegeben oder in Schamott-, Keramikmaterialien, Natursteinen oder Öl gespeichert und dann nach und nach an die Umgebung abgegeben.

Leistung der Elektroheizung

Die Leistung einer Elektroheizung wird nach diesem Prinzip durch zwei Werte bestimmt:

  • Der Widerstandswert des Heizleiters, der wiederum abhängig ist vom Werkstoff, dem Durchmesser und der Länge des Heizleiters.
  • Der Stromdurchfluss, der abhängig ist von der angelegten Spannung und so gewählt werden muss, dass der Heizleiter nicht schmilzt.
Der Heizwiderstand wandelt Strom in Wärme um
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Elektroheizung und Infrarotheizung

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Strom-Direktheizung

Elektrischer Rediator © alexlmx, stock.adobe.com
Elektrischer Rediator © alexlmx, stock.adobe.com
Elektroheizungen sind in unterschiedlichen Bauformen auf dem Markt. Diese lassen sich prinzipiell unterscheiden in Elektroheizungen, die als Direktheizung den Strom ohne Zwischenspeicher direkt in Wärme umwandeln. Dazu gehören zum Beispiel Radiatoren oder Konvektoren, die sich äußerlich nicht von anderen Heizkörpern unterscheiden. Sie sind auch als mobile Geräte erhältlich. Sie sind mit Öl gefüllt, das elektrisch erhitzt wird (Tauchsiederprinzip) und die Wärme abgibt.

Andere Elektroheizungen verfügen über einen Heizleiter, der in Schamottsteinen oder anderen Natursteinen verlegt ist und diese erwärmt. Dann wird die Wärme, vor allem als Strahlungswärme an den Raum abgegeben. Zu den Direktheizungen zählen aber auch Heizstrahler, Heizlüfter oder Infrarotstrahler.

Elektrische Fußbodenheizung © view7, fotolia.com
Elektrische Fußbodenheizung © view7, fotolia.com

Heizlüfter funktionieren im Prinzip wie ein Fön. Infrarotstrahler oder auch Wärmewellenheizungen erwärmen dagegen nicht die umgebende Luft, sondern die Körper selbst. Die umgebende Luft bleibt kühlt. Infrarotheizungen benötigen weniger Energie als Konvektionsheizungen. Direktheizungen sind zum Beispiel auch als Handtuchheizungen für das Badezimmer oder als elektrische Fußbodenheizungen bekannt und verbreitet.

Typen elektrischer Fußbodenheizung: Heizmatte und Heizfolie
Typen elektrischer Fußbodenheizung: Heizmatte und Heizfolie

Strom-Speicherheizung

Nachtspeicherheizung
Nachtspeicherheizung

Im Gegensatz zur Direktheizung wird bei Speicherheizungen (bekannt als Nachtspeicheröfen oder -heizungen) nachts das Speichermedium erwärmt beziehungsweise aufgeheizt. Diese Wärme wird dann tagsüber an den Raum abgegeben. Auch hier sorgen Heizdrähte für eine Erwärmung der speichernden Materialien, meist Keramiken, die im Innern eine sehr hohe Temperatur erreichen.

Aufbau einer Nachtspeicherheizung
Aufbau einer Nachtspeicherheizung

Der Vorteil der Geräte: Sie können mit preiswerterem Nachtstrom geladen werden, wobei einige Energieversorger mittlerweile gar keine solchen Tarife mehr anbieten. Immer öfter stellt sich deshalb Besitzern von Nachtspeicherheizungen die Frage, ob es sinnvoll ist, diese zu ersetzen und welche Alternativen hierfür infrage kommen.

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Vor- und Nachteile von Elektroheizungen

Vorteile und Nachteile
Vorteile und Nachteile

In den 1960er Jahren galten Elektroheizungen als zukunftsweisend und innovativ. Durch Elektroheizungen konnte eine gleichmäßige Auslastung der Kraftwerke erreicht werden. Heute sind Stromheizungen dagegen sehr umstritten. Hier eine Übersicht über die Vor- und Nachteile von Elektroheizungen.

Vorteile von Elektroheizungen

  • Niedrige Investitionskosten – Elektroheizungen benötigen keine aufwendige Verrohrung, da jeder Raum lediglich für die Elektroheizung einen Stromanschluss benötigt.
  • Einfache Installation – die einfache Installation macht vor allem auch einen nachträglichen Einbau recht leicht.
  • Kein Schornstein – Häuser mit Elektroheizungen benötigen keinen Kamin und auch der Schornsteinfeger muss nicht kommen.
  • Keine Wartungskosten – Elektroheizungen gelten als wartungsarm und langlebig.
  • Keine Brennstoffbevorratung – es muss für eine Elektroheizung weder ein Gasanschluss vorhanden sein noch ist Platz für die Lagerung von Heizöl oder Pellets notwendig. Auch muss der Brennstoff nicht für einen längeren Zeitraum im Voraus finanziert werden.
Die Elektroheizung ist praktisch, hat aber schlechte Wirkungsgrade
Die Elektroheizung ist praktisch, hat aber schlechte Wirkungsgrade

Nachteile von Elektroheizungen

  • Sehr schlechter Gesamtwirkungsgrad – auch wenn die Elektroheizung vordergründig die elektrische Energie zu fast 100 % in Wärme umwandelt, der Wirkungsgrad ist dennoch deutlich schlechter als bei anderen Heizungen. Denn der Strom für die Elektroheizung wird in Kraftwerken produziert, bei denen Emissionen und Verluste anfallen. Die Verluste aus dem Stromtransport kommen noch hinzu.
  • Beste Wirkungsgrade, die mit Elektroheizungen erzielt werden können, liegen bei rund 50 %. Diese Werte werden von Brennwertheizungen deutlich übertroffen.
  • Hohe Betriebskosten – Heizen mit Strom ist sehr teuer. Angesichts weiter steigender Strompreise kann davon ausgegangen werden, dass sich die Kosten ebenso weiter erhöhen werden. Nachtstrom ist inzwischen nicht mehr steuerbegünstigt und wird auch nicht mehr deutschlandweit von allen Energieanbietern angeboten. Alternativ bietet sich allerdings Strom aus der eigene Photovoltaikanlage an. Jedoch liefert die PV-Anlage im Winter, also in der Heizsaison, relativ weniger Energie als im Sommer.
  • Konvektion mit Nachteilen – durch die spürbare Luftbewegung bei Konvektion (die auch bei Nachtspeicheröfen auftritt) ist eine höhere Temperatur zur Erzielung einer ausreichenden Behaglichkeit erforderlich. Der Luftzug wird von vielen Menschen als unangenehm empfunden. Zudem sorgt die Konvektion für eine höhere Staubbelastung.
  • Elektroheizungen mit Anschlusswerten über 2 kW müssen bei den Energieversorgern angemeldet werden.
  • Direktheizungen werden auf jeden Fall mit teurem Tagstrom betrieben.
  • Nachtspeicherheizungen können schlecht gesteuert werden (zum Beispiel bei plötzlichem Wetterwechsel).
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