Infrarotheizungen

Infrarotheizungen –auch Hellstrahlersysteme und Dunkelstrahlersysteme genannt – gehören zu den Strahlungs- oder Wärmewellenheizungen und finden heute ein breites Einsatzspektrum in allen Hallentypen. Typische Anwendungsfälle sind Fertigungs- und Lagerhallen, Ausstellungs- und Veranstaltungsgebäude, Waschhallen, Sport- und Reithallen, Flugzeughangars, der Agrarbereich mit Ställen oder Gewächshäusern, aber auch Fußballstadien. Inzwischen gibt es auch Varianten für den Wohnbereich. Infrarotheizungen, auch Strahlungs- oder Wärmewellenheizungen genannt, heizen nach dem Prinzip von Infrarotstrahlern. Die Strahler werden auf einer Fläche hinter einer Schutzschicht angeordnet, um Verbrennungen bei kurzzeitiger Berührung der 80-100 °C heißen Heizung zu verhindern. Die Heizungen werden in vielen verschiedenen Varianten als Fläche, Spiegel, Bild oder Kugel, fixiert oder transportabel produziert. Die benötigte Stromleistung ist bei gleicher Heizleistung deutlich geringer als bei bisher bekannten elektrischen Konvektionsheizungen. Diese Strahler senden selbst kein (für Menschen sichtbares) Licht aus, daher werden Kontrollleuchten zur Anzeige der eingeschalteten Heizung benötigt. Neueste Entwicklung sind Halogen-Infrarot-Heizstrahler. Sie sind kostengünstiger als Gasheizstrahler. Durch das Verbot der Gasheizstrahler in manchen Städten wächst ihre Bedeutung. Das Nichtraucherschutzgesetz stärkt den Bedarf an Strahlungsheizgeräten. Infrarotheizungen sind zwischenzeitlich auch als komplette Möbelstücke lieferbar, z. B. als Regal, als Hocker, Säule oder auch als beschreibbare Tafel. Obige Formel (Stefan-Boltzmann-Gesetz) verdeutlicht diesen Zusammenhang. Es ist hier die insgesamt abgegebene Strahlungsleistung eines Körpers mit der Oberfläche A, dem Emissionsgrad und der absoluten Temperatur T angegeben. Dies bewirkt bereits bei der Verdoppelung der Temperatur eine 16-fache Strahlungsleistung. Jedoch muss hier auch der Energieeinsatz in Erwägung gezogen werden, um der Realität gerecht zu werden. Elektrischer Betrieb zusätzlich werden Lichtquellen unterteilt nach Art der Emission: Infrarotlampen, wie auch normale Glühlampen und die meisten Lichtquellen gehören zu den thermischen Strahlern, das heißt, sie geben Strahlung aufgrund und entsprechend ihrer Temperatur ab. Siehe dazu auch Schwarzer Körper. Schwarz bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Strahlung nur aufgrund der körpereigenen Temperatur abgegeben wird und nicht aufgrund von Reflexionen o. ä. „verfälscht“ wird. Umgekehrt gilt, dass jeder Körper mit einer Temperatur über null Kelvin thermische Strahlung abgibt. Nach dem wienschen Verschiebungsgesetz hängt die „Hauptfarbe“ der Wärmestrahlung eines (schwarzen) Körpers nur von dessen Temperatur ab: Je kälter er ist, desto niederfrequenter ist das Maximum der von ihm abgegebenen Strahlung. Beispiel: Ein moderat erhitzter Eisendraht glüht dunkelrot (niederfrequent); wenn der Draht weiter erhitzt wird, erhöht sich die Frequenz was mit einer hellroten, orangen, gelben oder gar bläulich-weißen Farbe einhergeht. Besitzt der Draht dagegen beispielsweise nur Zimmertemperatur, so liegt seine Strahlung noch „unter“ dem dunkelsten Rot, was menschliche Augen noch erkennen können, mit anderen Worten: Ein solcher Draht scheint nicht von selbst zu leuchten. Es hängt also von der Art der Lampe und damit der Glühtemperatur ab, wie viel sichtbares Licht und wie viel infrarotes Licht sie abstrahlt. So betrachtet wären daher relativ kühle Lampen recht effiziente Infrarotlampen, doch aufgrund des Stefan-Boltzmann-Gesetzes sinkt die gesamte Strahlungsleistung eines Körpers mit der vierten Potenz seiner Temperatur. Zuletzt sei noch auf kurz auf das plancksche Strahlungsgesetz verwiesen. Es beschreibt die gesamte Frequenzverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers, nicht nur das Maximum. Eine bekannte Ausnahme von der Gruppe der thermischen Strahler (als Lichtquelle) ist die Leuchtdiode: Die abgegebene Strahlung entsteht aus einem Elektronenübergang, der idealerweise nichts mit der Temperatur im Innern der Diode zu tun hat.