Heizungs-ABC: Stromheizung – wie geht heizen mit Strom?

Das heutige Kapitel unseres Heizungs-ABC widmen wir einem Thema, das seit einiger Zeit diskutiert wird: Stromheizung als Alternative zum Heizen mit fossilen Brennstoffen. Wir klären hier über machbare Techniken zum Heizen mit Strom und die ökologische Relevanz des Ganzen auf. 

Wie wird aus Strom Wärme?

Damit aus Strom Wärme wird, braucht man im einfachsten Fall einen sogenannten  widerstandsbehafteten Leiter. Alternative Bezeichnungen dafür sind Heizleiter oder Heizwiderstand. Durch diesen Leiter lässt man einen elektrischen Strom fließen, man setzt ihn im Fachjargon unter Strom – ein Vorgang, bei dem sich der Leiter infolge einer Art Reibung erwärmt. Die auf diese Weise entstehende Wärme überträgt man anschließend an einen geeigneten Wärmeträger. Das können Feststoffe, Wasser oder Luft sein.

Welche Stromheizungen gibt es?

Je nachdem, wie die Stromheizungen ihre Wärme übertragen, werden sie in

• Stromdirektheizungen (Hier erwärmt der Heizleiter zum Beispiel die Luft eines zu beheizenden Raumes direkt.)
• und Stromspeicherheizungen (Hier erfolgt die Wärmeübertragung vom Leiter zunächst an Wasser oder einen Fußboden.)

unterschieden, wobei diese Unterscheidung nicht immer ganz eindeutig ist. Denn auch Stromdirektheizungen übertragen die von ihnen erzeugte Wärme an Wände, wo sie zunächst gepuffert wird.

Welche Stromspeicherheizungen gibt es?

• Die wohl bekannteste Vertreterin der Stromheizung im Allgemeinen und der Stromspeicherheizungen im Speziellen ist die Nachtspeicherheizung. Ihr Name ist Programm: Denn nachts heizt die strombetriebene Nachtspeicherheizung ihre Wärmespeicher auf, um diese tags nach und nach an den zu beheizenden Raum abzugeben. Die seit den 1970er Jahren im Einsatz befindlichen Nachtspeicherheizungen waren lange Zeit wirtschaftlich, denn Strom floss bis zur Jahrtausendwende nachts zu einem besonders günstigen Nachtstromtarif aus der Steckdose. Zudem gab es dafür noch steuerliche Vergünstigungen. Inzwischen kann die Nachtspeicherheizung weder wirtschaftlich noch ökologisch punkten, auch dann nicht, wenn sie mit erneuerbarem Strom betrieben wird. Der Grund: Sie frisst einfach zu viel davon und das rechnet sich im Vergleich zu Heizkosten, die andere Wärmeerzeuger – auch mit anderen Wärmequellen – verursachen, nicht mehr. Auch ihr Wirkungsgrad kann mit anderen Heizungen nicht mithalten, sie verhält sich zudem insgesamt träge, sprich: bei einem Wetterumschwung braucht sie lange, um zu heizen oder eben nicht mehr zu heizen. Das bedeutet Abstriche beim Wohnkomfort.
• Elektrische Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen und Wandheizungen zählen je nach Anlage zu Direktstromheizungen oder zu Stromspeicherheizungen: Bei den Fußbodenheizungen kommt es immer darauf an, wie dick die Schicht ist, die an Fußbodenbelag über ihr liegt, und wie gut dort Wärme gespeichert wird. Bei den elektrischen Wandheizungen ist die Wandschicht zwischen Heizungsanlage und Raum in der Regel deutlich  dünner ist bei Fußbodenheizungen –  sie gelten deshalb als  Stromdirektheizungen.

Welche Stromdirektheizungen gibt es?

• Infrarotheizungen (IR-Heizungen) gehören zu den Stromdirektheizungen. Sie strahlen ihre mit Strom erzeugte Wärme von ihren Oberflächen in den Raum ab. Eine IR-Heizung punktet mit ihrer Strahlungswärme, die wir als besonders angenehm empfinden. Zudem ist sie sehr schnell einsatzbereit, sowohl Vor- als auch Nachheizzeit sind sehr gering.
• Natursteinheizungen sind quasi Stromspeicherheizung und Stromdirektheizung in einem. Mittels der oben beschriebenen Stromheiztechnik wird ein natürlicher Stein aus Marmor, Granit oder Schiefer erwärmt, der die Wärme über einen gewissen Zeitraum speichert und erst nach und nach abgibt. Wobei sich die Wärmespeicherleistung nicht mit der von Nachtspeicherheizungen vergleichen lässt.
• Auch elektrische Röhren- und Flachheizkörper, Radiatoren und Konvektoren zählen zu den Stromdirektheizungen. Ob fest montiert oder mobil auf Rollen unterwegs erzeugen sie dort Heizwärme, wo diese gebraucht wird – häufig sind sie als Zusatzheizung im Einsatz. Sie geben ihre Wärme sowohl über Wärmestrahlung als auch über Konvektion ab. Als Sonderform gelten Teilspeicher-Heizkörper, die über Wärmespeichersteine, in denen die Heizwiderstände luftdicht eingebettet sind, den Heizkörper aus Stahlblech erwärmen, in dem sie stecken. Sie heizen sich direkt und schnell auf und speichern die Wärme länger.
• Auch Heizlüfter, bei denen die Stromheizung mit einem Ventilator kombiniert wird, der Luft am Heizdraht vorbeiführt und so erwärmt, sind Stromdirektheizungen.
• Um Warmwasser bereitzustellen nutzt man elektrische Boiler und Durchlauferhitzer. Der Unterschied zwischen beiden Warmwassererzeugern ist der: Der Boiler hat einen Speicher. Wasser in der gewünschten Temperatur erhält man, wenn man heißes aus dem Speicher mit kaltem Wasser mischt. Der Durchlauferhitzer erwärmt das kalte Wasser quasi im Vorbeilauf, indem er es beim Entnehmen wie gewünscht aufheizt.
• Selbstverständlich sind auch strombetriebene Umweltheizungen (Wärmepumpenheizungen) Stromheizungen. Während sie erneuerbare Umweltwärme, also in Grundwasser, Erdreich oder Außenluft gespeicherte Solarwärme gewinnen, um diese zum Heizen zu nutzen, verbrauchen sie Strom, der den Pumpenkompressor antreibt.

Lohnt sich das Heizen mit Strom?

Betrachtet man nur den Wirkungsgrad der Stromheizung an sich, kommt man zu dem Schluss, dass fast alle oben aufgeführten Stromheizungen elektrische Energie komplett in thermische Energie verwandeln. Ein Energieverlust ist kaum zu bemängeln.

Heizen mit Strom – mehr Stoff zum Weiterlesen findet ihr hier:

• Heizen mit Strom, lohnt sich das?
• Heizen mit Strom – Photovoltaik kann nur Zubrot sein
• Heizen mit Pellets statt stromfressende Nachtspeicher | Projekt 1 des Monats 12/2015

Aber:  Strom ist keine Primärenergie. Er muss erst erzeugt werden. Und so ist bei der Bewertung der Effizienz der Stromheizungen auch zu berücksichtigen, wie der Strom erzeugt wird, den die Stromheizungen verheizen: Und da gilt nach wie vor, dass die Produktion von Strom in herkömmlichen Wärmekraftwerken aus fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas)

• unwirtschaftlich,
• umweltunfreundlich
• und ineffizient ist.

Ganz anders sieht die Ökobilanz der Stromheizungen aus, wenn mit erneuerbarem Strom geheizt wird. Wobei gerade viel diskutiert wird, ob es in einer energiegewendeten Gesellschaft für erneuerbaren Strom nicht lohnenswertere Einsatzmöglichkeiten gibt als die Wärmeerzeugung. Mehr dazu lest ihr in Kürze auf unserem Blog.

Foto: potocase/zettberlin