Wärme ohne Wirbel

Über die Installation einer neuen Heizung sollte man nachdenken, wenn sie nicht gebraucht wird: Im Sommer. Dass sich viele Industriebetriebe dabei für Infrarot-Hellstrahler entscheiden, wundert nicht. Die Geräte bauen kompakt, der Installationsaufwand hält sich in Grenzen und die Anlagen arbeiten recht wirtschaftlich. Derzeit werden europaweit etwa 3,5 Millionen Quadratmeter mit Hellstrahlern beheizt: In Produktions- und Lagerhallen, in Hangars und Ausstellungsgebäuden, ja sogar in Fußballstadien und Kirchen.

Infrarot-Hellstrahler heizen direkt, also nicht über Konvektion wie bespielweise traditionelle Radiatorensysteme. Wer schon mal als Schifahrer in der Sonne des winterlichen Hochgebirges unterwegs war, kennt das Wirkprinzip aus eigener Tuchfühlung. Die unsichtbare Infrarot-Strahlung mit ihren Wellenlängen von 0,8 Mikrometern bis zu 1,0 Millimeter (Hellstrahler nutzen die Spanne von 1,0 bis 3,0 Mikrometern) verwandelt sich beim Auftreffen auf Körper aller Art in Wärme. Sie wärmt also nicht die Luft, sondern Flächen und Objekte. Mit Blick in die Industriehalle heißt das, Mensch, Maschine und Boden werden direkt und schnell erwärmt, während die Temperatur der Raumluft nur indirekt und langsam steigt. Oder, um das Vokabular der Heizungstechniker zu gebrauchen: Beim Einsatz einer Infrarot-Heizung ist die Lufttemperatur niedriger als die Behaglichkeitstemperatur.

Direkt und ohne Wirbel

Einer der ganz großen Vorteile der Infrarotstrahler liegt darin, dass sie die Raumluft nicht in Bewegung versetzen, keine (Zug)Winde verursachen und deshalb auch keinen Staub aufwirbeln. Damit ist eine Grundforderung vieler Produktionsumgebungen erfüllt. Wo immer beispielsweise empfindliche Oberflächen oder Lebensmittel behandelt, sensible Elektronik-Baugruppen montiert oder Reinraum ähnliche Zustände erstellt werden müssen, tritt diese Heizmethode auf den Plan. Auch für die optische Industrie oder die Feinwerktechnik bietet sie sich an.

Ein weiterer Vorteil der Hellstrahler ist, dass sie sich gerichtet einsetzen lassen: Nur dort wo die Infrarotstrahlen hinkommen, wird es warm. So können Arbeitsplätze oder besondere Funktionszonen innerhalb eines Gebäudes bedarfsgerecht erwärmt werden (etwa zum Zweck erhöhten Korrosionsschutzes), ohne dass der ganze Raum geheizt werden muss. Die Wärme lässt sich also dorthin bringen wo sie wirklich gebraucht wird.

Hellstrahler gibt es für Leistungsbereiche von sechs bis knapp 40 Kilowatt. Im Gegensatz zu Gebläsesystemen arbeiten sie vollkommen geräuschlos. Ihre Aufheizzeit ist meist sehr kurz und schon nach etwa fünf Minuten wird die volle Strahlungsleistung erreicht. Weitere Vorteile ergeben sich durch die relativ leichte und kompakte Bauart der einzelnen Heizmodule. Der Installationsaufwand hält sich für gewöhnlich in Grenzen. Aufwendige Vorrichtungen für die Montage der Strahler sind meist nicht nötig. Sie lassen sich wie Leuchten an Wänden oder Decken anbringen, abhängen oder in das Tragwerk einer Dachkonstruktion integrieren. Ohne Leitungen für die Strom- und Gasversorgung geht es freilich nicht.

Das Funktionsprinzip der Hellstrahler ist schnell erklärt. Es handelt sich um direkt befeuerte Geräte, bei denen ein zündwilliges Gas-Luftgemisch durch die fein perforierte Keramikplatte am Auslass einer Verteilerkammer gedrückt und katalytisch verbrannt wird. Der Gas-Luft-Mix strömt durch die abertausend Minikanäle der keramischen Brennplatte und erzeugt ein Vielzahl kleiner Flämmchen. Die dabei entstehende Verbrennungswärme erhitzt unmittelbar die Keramik, deren Oberfläche Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius erreicht und die Strahlungswärme frei setzt. Der dann rotglühenden Keramik verdankt die Heizung auch ihren Namen ¿ eingefleischte Techniker sprechen übrigens lieber von Glühstrahlern. Vor der Keramikplatte angebracht ist ¿ bei guten Geräten ¿ ein zusätzliches Drahtgitter, das sich ebenfalls erwärmt und den Wirkungsgrad erhöht. Um die Infrarot-Strahlung zu bündeln, verfügen viele Geräte über einen Reflektor. Außerdem gilt: Je ausgewogener der Gas-Luft-Cocktail und je besser die Oberflächenstruktur der Keramikplatte, desto höher der Wirkungsgrad und desto besser die Wärmestrahlung.

Zum Betrieb von Hellstrahlern benötigt man Elektroenergie und vor allem Erdgas. Dabei wird Strom nur in geringem Umfang benötigt: Zum Zünden des Gases und zum Regeln des Magnetventils, das die kontinuierliche Gaszufuhr steuert. Wo aber verbrannt wird, entstehen Abgase. Und was passiert damit? Die aktuelle Stellungnahme vom Europäischen Leitverband der Hersteller von Gas-Infrarot-Hellstrahlern (ELVHIS) dazu lautet: ¿Die Gasverbrennung an der Oberfläche der Keramikplatte ist nahezu vollständig. Der Anteil des Stickoxides in den Verbrennungsprodukten (NOx