Elektroheizungen in Deutschland: Zukunftsfähige Systeme?

Das Grundprinzip der Elektroheizung

Zwei Jahrzehnte lang galten elektrisch betriebene Heizungen als echte Alternative zu den bis dahin bekannten Öl- und Gas-Heizsystemen. Obwohl sich die Technologie im Bereich der Elektrotechnik in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt hat, finden sich heute aber nur noch wenige Haushalte mit reinen Elektroheizungen – fossile Brennstoffe überwiegen nach wie vor und auch erneuerbare Energien sind auf dem Vormarsch. Dennoch sind diese Heizsysteme oft in Kombination mit anderen Systemen zu finden.

Allen Elektroheizungen liegt die gleiche Funktionsweise zugrunde: Strom, der durch einen leitenden Körper wie beispielsweise einen Draht hindurchfließt, erzeugt Wärme. Das liegt daran, dass der Strom den Widerstand des Körpers überwinden muss. Nach dem ersten Jouleschen Gesetz gilt: Je größer der Widerstand des Körpers und je stärker der fließende Strom sind, umso mehr Wärme entsteht.

Dieses Prinzip kommt auch bei der Glühbirne zur Anwendung. Durch den Stromfluss glüht ein einzelner Draht und erzeugt dabei mehr als 1500°C – der glühende Draht emittiert Licht. Der Wirkungsgrad der Glühbirne liegt jedoch deutlich unter 10%. Der Grund dafür ist, dass das Licht nur einen kleinen Teil, die abgegebene Wärme hingegen den Großteil der Energie ausmacht.

Die Funktionsweise einer Elektroheizung ähnelt dem Prinzip der guten alten Glühbirne. Der Heizkörper besitzt einen Widerstand, zum Beispiel in Form eines Drahtes, welcher durch den Stromfluss erwärmt wird. Dieser Widerstand wird allgemein als Heizelement bezeichnet.

Heutige Heizelemente erzeugen allerdings nicht mehr so hohe Temperaturen wie frühere Modelle und der Wirkungsgrad ist über die Jahrzehnte deutlich gestiegen. Die Umwandlung von Strom in Wärmeenergie am Heizkörper geschieht mit fast 100%. Berücksichtigt man allerdings die Energieverluste bei der Herstellung, ist der Gesamtwirkungsgrad relativ niedrig.

Aktuelle Situation der Elektroheizung in Deutschland

Eine Zeitreise in die 70er- und 80er-Jahre: Mit der flächendeckenden Einführung der elektrischen Heizungen in Form von Nachtspeicheröfen wurden spezielle Stromtarife angeboten. Hier unterschied der Energieversorger zwischen Hochtarif und Niedertarif – zwischen beiden bestand ein enormer Preisunterschied. Der Niedertarif schaltete sich zu bestimmten Zeiten automatisch zu und machte die Nutzung von Nachtspeicherheizungen günstig. Heute bieten Energieversorger nur noch vereinzelt separate Tarife für Heizstrom an, sodass dieser frühere Preisvorteil der Elektroheizungen keine Rolle mehr spielt.

Wirtschaftlichkeit und Effizienz einer Elektroheizung hängen heutzutage von verschiedenen Faktoren ab. In erster Linie ist die Energiequelle wichtig. Die Nutzung von Strom ist besonders lohnend, wenn Sie diese selbst mit einer Photovoltaikanlage erzeugen und die Elektroheizung auf diese Art versorgen.

Die zweite Möglichkeit ist der Betrieb mit Energie ausschließlich aus dem öffentlichen Stromnetz. Das macht die Elektroheizung in Deutschland aufgrund der steigenden Strompreise jedoch zu einem relativ teuren Wärmeerzeuger. Zudem wird in Deutschland noch sehr viel Strom konventionell erzeugt, was zu einem erhöhten indirekten CO₂-Ausstoß führt.

Weitere Faktoren, die bei der Wahl einer Elektroheizung in Deutschland eine Rolle spielen, sind das Alter Ihres Hauses, die Raumgrößen und -höhen, Dämmstoffe sowie der verfügbare Platz für Brennstoff.

• Bei Neubauten ist der Anschaffung einer Elektroheizung nur selten anzuraten, da andere Möglichkeiten der Wärmeerzeugung günstiger und umweltfreundlicher sind.
• Bei Altbauten können Sie eine Elektroheizung jedoch meist günstiger installieren als eine Zentralheizung mit Öl oder Gas.

Hierzu sollten Sie einen Heizungsfachbetrieb kontaktieren. Dieser kann Ihnen bei der Kalkulation helfen und Sie beraten, welches Heizsystem sich bei Ihrem geschätzten Verbrauch langfristig am meisten auszahlt.

Elektroheizung als Direktheizung

Bei einer Elektroheizung als Direktheizung wird die Wärme dezentral unmittelbar dort erzeugt, wo Sie sie brauchen. Ein Vorteil dieser Art von Elektroheizung ist, dass die komplette Wärmeerzeugung im Raum selbst umgesetzt und abgegeben wird. Übertragungswege mit Verlusten, wie bei einer normalen Zentralheizung, entfallen somit vollständig. Folgende Formen zählen zu Direktheizungen:

1. Konvektoren

   Bei einem Konvektor handelt es sich um mehrere Heizelemente in Form von Heizstäben oder Heizwendeln mit einem offenen Gehäuse. Das Gerät hat seinen Namen daher, dass es den Effekt der Konvektion nutzt. Dabei wird die Luft im Gerät erwärmt und steigt nach oben, während kältere Luft von unten einströmt. Der Konvektor erzeugt einen leichten Zirkulationseffekt und arbeitet dabei völlig lautlos. Allerdings erwärmt er den Raum ungleichmäßig.

2. Heizlüfter

   Der Heizlüfter beinhaltet, wie der Name bereits vermuten lässt, ein Heizelement und einen Lüfter. Der Lüfter hat den Vorteil, dass er die warme Luft besser im Raum verteilt und einen stärkeren Zirkulationseffekt bewirkt. Meist kann das Heizelement in der Leistung geregelt werden. Die Nachteile des Heizlüfters sind Temperaturschwankungen im Raum und ein hoher Geräuschpegel des Lüfters. Für den Einsatz in Schlafzimmern und anderen ruhigen Räumen ist er daher überhaupt nicht geeignet.

3. Infrarotheizplatten

   Bei diesen Heizplatten handelt es sich meist um Natursteinplatten, in denen sich elektrische Heizelemente befinden. Diese wärmen die Heizplatte langsam an, die dann wiederum die Wärme abstrahlt. Strahlungswärme verteilt sich nicht über die Luft, sondern erwärmt die Körper, auf die sie trifft. Die Temperaturverteilung im Raum ist bei Infrarotheizungen dadurch viel gleichmäßiger als bei Heizlüftern und Konvektoren.

   Infrarotheizplatten stellen eine häufig genutzte Elektroheizung in Deutschland dar. Denn sie erzeugen eine angenehme Wärme und Sie benötigen für eine entsprechende Nachrüstung lediglich eine normale Steckdose.

4. Elektrische Fußbodenheizung

   Klassischerweise sind Fußbodenheizungen wasserführende Rohre, die an einen Hauptwärmeerzeuger angeschlossen sind – zum Beispiel an eine Wärmepumpe oder eine Gastherme. Es gibt allerdings auch elektrische Fußbodenheizungen.

   Eine Fußbodenheizung ist auf der gesamten Fläche des Raums in den Fußboden eingelassen. Die Heizelemente erwärmen dann mit niedrigen Vorlauftemperaturen den Fußboden, inklusive Belag. Dies sorgt für warme Füße auf Laminat, Fliesen oder Parkett. Fußbodenheizungen reagieren zwar sehr träge, sorgen aber für eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung.

Elektroheizung als Speicherheizung

Eine Speicherheizung verbraucht die Wärme nicht direkt, sondern speichert sie zwischen. In der Regel geschieht dies mithilfe von Wasser. Das System speichert die Wärme entweder zur späteren Nutzung oder verteilt sie im Haus.

1. Wärmepumpe

   Ein Heizsystem, welches sich wachsender Beliebtheit erfreut, ist die Wärmepumpe. Sie entzieht der Umgebung (beispielsweise der Außenluft oder dem Boden) Wärme und beheizt damit einen Wasserkreislauf oder gibt sie über die Lüftung des Gebäudes in das Innere ab. Dieses System eignet sich besonders für gut gedämmte Häuser mit geringen Vorlauftemperaturen.

   Da für den Betrieb der Wärmepumpe Strom essenziell ist, könnte man sie im weitesten Sinne auch zu den Elektroheizungen zählen. Jedoch unterscheidet sich diese Heizart maßgeblich von den anderen Elektroheizungen. Die Wärmepumpe ist nämlich extrem effizient. Anstatt lediglich 1kW Strom in maximal 1kW Wärme umzuwandeln, erzeugt die Wärmepumpe aus 1kW Strom rund 4kW Wärme. Der übliche Vorwurf der teuren Elektroheizung gilt daher für die Wärmepumpe nicht.

2. Wasserspeicher/Warmwasserboiler

   Standardmäßig ist bei den meisten Heizungen ein Warmwasserspeicher mit der Anlage verbunden. Dabei handelt es sich um einen isolierten Wassertank, der warmes Wasser zwischenspeichert. Der Vorteil dieses Systems ist, dass Sie problemlos mehrere Heizsysteme (Wärmepumpe, Solar, Öl, Gas, Pellets) gleichzeitig für die Warmwasserbereitung einsetzen können.

   Vor mehreren Jahrzehnten noch waren große, elektrische Warmwasserboiler sehr beliebt. Diese hatten integrierte Heizelemente und brauchten daher nur sehr wenig Platz. Sie wurden jedoch aufgrund des hohen Energieverbrauchs größtenteils abgelöst und werden bei Neubauten nicht mehr eingesetzt.

3. Nachtspeicherheizung

   Nachtspeicherheizungen bestehen aus elektrischen Heizelementen und Steinen mit einer großen Masse im Inneren. Sie stellen einen besonderen Fall der Elektroheizungen in Deutschland dar. Anfangs gelobt, raten heute Fachleute davon ab.

   Der Gedanke dahinter: Die Heizelemente wärmen die Steine nachts auf, dafür werden günstige Nachtstromtarife genutzt. Sie geben die Wärme dann über den Tag hinweg an den Raum ab. Mit der Abschaffung der Nachtstromtarife ist das System jedoch hinfällig: Das Heizen gestaltet sich auf diese Weise äußerst ineffizient und teuer. Wohnungen mit Nachtspeicherheizung lassen sich aufgrund der enormen Kosten nur schwer vermieten.

   Ein weiterer wesentlicher Grund für den Meinungswandel sind die gesundheitlichen Gefahren, die mit diesem System einhergehen. Anfangs wurde Asbest verbaut. Die damit verbundenen Risiken waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt. Asbest ist in fester Form ungefährlich. In Form von Staub und Fasern ist es jedoch als krebserregend. Nur Fachpersonal darf Asbest entsorgen.

Kombination der Elektroheizung mit anderen Systemen

Da die meisten Elektroheizungen kostspielig im Betrieb sind, werden sie in der Regel nur ergänzend eingesetzt:

• Zum Beispiel ein Heizlüfter, um die Garage schnell auf Temperatur zu bekommen.
• Eine Infrarotheizung, um am Wickeltisch für besonders behagliche Wärme zu sorgen.
• Oder eine elektrische Fußbodenheizung ausschließlich im Bad.

Eine umweltfreundliche Strom-, Raumwärme- und Wasserversorgung könnten Sie beispielsweise durch folgende Kombination realisieren:

• Ihre Photovoltaikanlage erzeugt Strom.
• Diesen nutzt das System für den Betrieb einer Wärmepumpe – und zusätzlicher Infrarotheizplatten zum Beispiel, falls gewünscht.
• Die Wärmepumpe heizt den Wasserspeicher und den regulären Heizkreislauf auf. Die Infrarotheizer können bei Bedarf zusätzlich eingeschaltet werden.

In diesem Beispiel würden Sie den selbst erzeugten Ökostrom fast komplett im eigenen Haus verbrauchen. Verluste durch Leitungswiderstände bei der Einspeisung blieben aus und der selbsterzeugte Strom würde nicht nur Ihre Kosten senken, sondern auch den CO₂-Ausstoß reduzieren. Dies stellt also eine Win-win-Situation dar. Wenn die Sonne nicht scheint, können Sie Ihre Wärmepumpe und Infrarotplatten unkompliziert mit Strom aus dem Netz betreiben.

Fazit: Elektroheizung und ihr Status Quo in Deutschland

Elektroheizungen existieren seit vielen Jahrzehnten. Unterschiedliche Stromtarife machten das elektrische Heizen in der Anfangszeit einst sehr günstig. Mit der Preissteigerung von Strom schnellten jedoch auch die Kosten für den Betrieb einer Elektroheizung in die Höhe. Zusätzlich verursachen diese indirekt einen hohen CO₂-Ausstoß, weil in Deutschland immer noch viel Strom konventionell produziert wird.

Aus diesen Gründen setzen Experten die Elektroheizung in Deutschland eher unterstützend ein und rüsten andere Hauptenergiequellen nach. Lediglich für die Installation in Räumen, die nicht dauerhaft beheizt sein sollen, stellt die Elektroheizung manchmal eine günstige Lösung dar. In diesen Fällen kommen meist Infrarotheizplatten, Konvektoren und Heizlüfter zum Einsatz. Nachtspeicherheizungen sind aktuell noch erlaubt, es stand aber schon mehrfach ein Verbot vom Gesetzgeber im Raum. Vom Neukauf dieser Systeme raten wir Ihnen daher ab.