Die IG Infrarot Deutschland hat die Energieverbräuche von Infrarotheizung und Gasbrennwertherme in Zwillingshäusern im Vergleich vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik untersuchen lassen. Laut Studie verbrauchen Infrarotheizungen rund 32 % weniger Endenergie.
Mit Infrarotheizungen lässt sich Endenergie einsparen im Vergleich zu einem konventionellen Heizsystem. Das ist das Ergebnis eines Forschungsprojektes des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) mit zwei identischen Einfamilienhäusern, Zwillingshäuser genannt. Das Infrarotheizsystem verbrauchte 32 % weniger Endenergie als die Gasbrennwertherme in dem baugleichen Referenzgebäude.
Fraunhofer-Studie vergleicht
Die Studie mit dem Titel „Messtechnischer Vergleich des Heizenergieverbrauchs eines konventionell beheizten Einfamilienhauses mit einem Gebäude mit Infrarotheizung“ hat der Branchenverband IG Infrarot Deutschland e.V. beauftragt. Messzeitraum war vom 25. Januar bis 31. März 2024. Die Studie ist eine Realuntersuchung, die an die numerischen Analysen der Technischen Universität Dresden für den Branchenverband anknüpft.
Ziel der Fraunhofer-Studie war es, den Energieverbrauch in dem Referenz- und dem Infrarot-Zwillingshaus zu messen. Das erfolgte bei identischem thermischen Nutzerkomfort. Auch Betrachtungen zu den verursachten CO2-Emissionen sind enthalten.
Monitoring unter Realbedingungen
Die Vergleichsmessungen führten die Fraunhofer-Wissenschaftler in Zwillingshäusern auf dem Versuchsgelände in Holzkirchen südlich von München durch. Die Gebäude, erbaut Anfang 1980, erfüllen die wärmetechnischen Anforderungen nach EnEV 2024.
Der Versuchsaufbau ähnelte den Voraussetzungen der von der IG Infrarot beauftragten Studien der TU Dresden von 2023 und 2024. So haben die Forscher das Nutzerprofil in den Zwillingshäusern auf dem Versuchsgelände des Instituts auf eine vierköpfige Familie mit zwei Erwachsenen und zwei Kindern zugeschnitten.
Mit jeweils 140 m² Nutzfläche ist die zu beheizende Fläche ähnlich. In beiden Einfamilienhäusern wurde eine identische realistische Nutzung nachgebildet. Ebenso stellten die Forscher bei den Vorbereitungen sicher, dass die Voraussetzungen in den Zwillingshäusern identisch sind.
Versuchsaufbau in Zwillingshäusern
Für die Beheizung haben die Forscher in einem Zwillingshaus neun verschiedene Typen von Infrarotheizungen mit einer Leistung zwischen 210 und 670 Watt und einer Gesamtleistung von 9,1 kW installiert. Das Referenzgebäude ist mit einer Gas-Brennwerttherme mit 11 kW Leistung sowie Flachheizkörpern in jedem beheizten Raum ausgestattet. Das Wohnzimmer hat zwei Heizkörper. Die Summe der Leistung aller Heizkörper beträgt 9,6 kW Die Trinkwarmwasserbereitung war nicht Teil der Untersuchung.
In beiden Zwillingshäusern befand sich in der Mitte aller Aufenthaltsräume ein sogenannter Komfortmessbaum zum Erfassen des thermischen Komforts. Die Messungen ab dem 25. Januar 2024 erfassten den angefallene Nutz- und Endenergieverbrauch im 1:1-Vergleich zwischen den Infrarotheizungen und der Brennwerttherme. Im Gegensatz zum gasbeheizten Referenzgebäude fallen bei den elektrischen Direktheizungen keine Erzeugungs- und Verteilverluste im Gebäude an.
Die Untersuchungen ergaben, dass im Messzeitraum bis 31. März 2023 der Nutzenergieverbrauch – also die den Räumen zugeführte Heizwärme – mit 1.305 kWh beim Referenzhaus und 1.267 kWh beim Gebäude mit Infrarotheizung innerhalb der Messunsicherheit vergleichbar war.
Ergebnisse
Berücksichtigt man zusätzlich die Verluste bei der Wärmeerzeugung und Verteilung, so ergibt sich ein Endenergieverbrauch der Gasheizung im Referenzhaus von 1.876 KkWh. Der Endenergieverbrauch des mit Infrarotheizungen beheizten Gebäudes bleibt unverändert bei 1.267 kWh. Somit verbrauchte das Gebäude mit Infrarotheizung 32 % weniger Endenergie als die Gasbrennwertherme.
Ausblick für die Infrarotheizung
Die Mitglieder der IG Infrarot Deutschland sehen zahlreiche Faktoren, welche die Energiebilanz von Infrarotheizungen in den kommenden Jahren signifikant verändern werden. Allen voran benennen sie die eigene Solarstromerzeugung und -nutzung sowie der steigende Anteil von regenerativem Strom im deutschen Netz.
Dadurch werden der externe Strombezug und die CO2-Emissionen bei den elektrischen Infrarotheizungen weiter sinken, während Öl- und Gasheizungen keine Veränderung beim CO2-Ausstoß haben. Auch das Einbeziehen der Elektrifizierung der Trinkwassererwärmung in Studien werde einen positiven Effekt haben. Der Branchenverband plant, weitere Studien durchführen zu lassen, unter anderem zur Wirtschaftlichkeit von Infrarotheizungen. Der Abschlussbericht des Fraunhofer IBP steht zum kostenfreien Download auf der Website der IG Infrarot Deutschland zur Verfügung:ig-infrarot.de/studie-igp/