Infrarot-Metallpaneele für moderne Gebäude

Moderne Gebäude benötigen immer weniger Heizenergie. Trotzdem werden vielfach weiterhin aufwendige Heizsysteme mit Wärmeerzeuger, Rohrleitungen, Pumpen, Verteilern, Speichern und großen Wärmeübergabeflächen geplant. Doch ist dieser technische Aufwand bei einem niedrigen Wärmebedarf tatsächlich immer wirtschaftlich?

Elektrische Infrarot-Metallpaneele eröffnen eine überraschend einfache Alternative. Sie benötigen weder ein wasserführendes Verteilsystem noch einen klassischen Heizraum. Die Wärme entsteht unmittelbar im jeweiligen Raum, lässt sich bedarfsgerecht regeln und kann genau dort installiert werden, wo sie zur Architektur und zur späteren Nutzung passt: an der Decke, an der Wand, im Badezimmer oder bei Bedarf mobil auf Standfüßen.

Für Architekten, Planer und Bauherren entsteht daraus ein interessanter Gedanke: Nicht das Gebäude muss an das Heizsystem angepasst werden. Das Heizsystem kann sich dem Gebäude und seinen Nutzern anpassen.

Weniger Wärmebedarf verändert die Wirtschaftlichkeitsrechnung

Eine Wärmepumpe nutzt Umweltwärme und erzeugt aus einer Kilowattstunde Strom mehrere Kilowattstunden Wärme. Ihre entscheidende Kennzahl ist die Jahresarbeitszahl, kurz JAZ. Eine JAZ von 3 bedeutet beispielsweise, dass über ein Jahr betrachtet aus einer Kilowattstunde Strom ungefähr drei Kilowattstunden Wärme bereitgestellt werden.

Eine elektrische Infrarotheizung arbeitet am Gerät näherungsweise im Verhältnis eins zu eins. Aus einer Kilowattstunde Strom wird ungefähr eine Kilowattstunde Wärme. Betrachtet man ausschließlich den Stromverbrauch, besitzt die Wärmepumpe deshalb einen deutlichen Vorteil.

Für die Wirtschaftlichkeit eines Gebäudes reicht dieser einzelne Vergleich jedoch nicht aus. Ebenso berücksichtigt werden müssen:

• Anschaffungs- und Finanzierungskosten
• Planung und Installation
• Wärmeverteilung und Technikflächen
• Wartung und Instandhaltung
• Reparaturen und mögliche Ersatzinvestitionen
• tatsächlicher Heizwärmebedarf des Gebäudes
• Nutzungszeiten der einzelnen Räume
• eigenerzeugter Strom aus Photovoltaik

Je geringer der jährliche Wärmebedarf ausfällt, desto kleiner wird der absolute Betriebskostenvorteil einer technisch aufwendigeren Anlage. Die Investition in eine Wärmepumpe und ein vollständiges wasserführendes Wärmeverteilsystem muss sich dann aus einer vergleichsweise kleinen jährlichen Energieeinsparung refinanzieren.

Genau hier beginnt die Stärke einer direkten elektrischen Wärmeversorgung: niedrige Anfangsinvestition, wenige Systemkomponenten und eine unmittelbar raumweise Regelbarkeit.

Kann die einfachere Heizung trotz höheren Stromverbrauchs wirtschaftlicher sein?

Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld und seine Mitautoren untersuchten diese Frage in einer Modellrechnung für ein gut gedämmtes Einfamilienhaus. Verglichen wurden ein Luft-Wasser-Wärmepumpensystem mit wassergeführter Fußbodenheizung und ein System mit Infrarot-Deckenpaneelen.

Das betrachtete Gebäude hatte 150 Quadratmeter Wohnfläche und einen jährlichen Heizwärmebedarf von 4.500 Kilowattstunden. In der Berechnung von 2021 wurden für das Wärmepumpensystem Investitionskosten von 30.000 Euro und für das Infrarotsystem 10.000 Euro angesetzt. Trotz der deutlich niedrigeren Stromkosten der Wärmepumpe ergab sich für deren Mehrinvestition im Modell eine Amortisationszeit von rund 34 Jahren. In einer weiteren Betrachtung einschließlich Warmwasserbereitung waren es rund 27 Jahre.

Diese Werte sind keine allgemeingültige Preisprognose und ersetzen keine aktuelle Projektkalkulation. Sie zeigen aber einen häufig übersehenen Zusammenhang: Ein höherer energetischer Wirkungsgrad ist nicht automatisch mit der niedrigsten Gesamtkostenbelastung gleichzusetzen.

Für eine ehrliche Wirtschaftlichkeitsbetrachtung müssen Investition und Betrieb immer gemeinsam betrachtet werden.

Forschung: Infrarotheizung als vollwertige Gebäudebeheizung

Eine breitere wissenschaftliche Grundlage liefern die Forschungsprojekte IR-Bau und IR-Bau 2 der Hochschule Konstanz. IR-Bau 2 wurde im Rahmen des Innovationsprogramms Zukunft Bau öffentlich gefördert. Dafür wurden fünf reale Gebäude mit direkter elektrischer Beheizung und Photovoltaikanlagen über zwei Heizperioden untersucht – darunter Wohn-, Büro- und Betriebsgebäude.

Die Forschenden beschreiben Infrarotheizsysteme als vollwertige, zuverlässige und einfach handhabbare Lösungen für die Wärmeversorgung geeigneter Gebäude. Hervorgehoben werden insbesondere der Wegfall der typischen hydraulischen Komponenten und die daraus resultierenden niedrigeren Investitionskosten sowie der reduzierte Bedarf an Fachkräften und Gewerken.

Auch die Nutzerbefragungen sind bemerkenswert: Die Teilnehmenden bewerteten die thermische Situation überwiegend als „eher behaglich“ bis „behaglich“ und die Bedienbarkeit als „gut“ bis „sehr gut“.

Für die Planung ist dennoch entscheidend, das System auf Gebäude, Wärmebedarf, Raumgeometrie und Nutzung abzustimmen. Gerade diese gezielte Auslegung unterscheidet eine professionelle Infrarotheizung von einem beliebig aufgestellten Elektroheizer.

Die Decke wird zur nutzbaren Heizfläche – ohne flächigen Deckenaufbau

In modernen Gebäuden sind Wandflächen wertvoll. Schränke, Regale, Sanitäreinrichtungen, Kunst, Präsentationsflächen oder flexible Raumaufteilungen konkurrieren um denselben Platz. Eine an der Decke montierte Infrarotheizung hält diese Flächen frei.

Anders als bei einer wassergeführten oder großflächig eingebauten elektrischen Deckenheizung muss dafür nicht die gesamte Decke als Heizfläche ausgeführt werden. Ein kompaktes Metallpaneel gibt seine Wärmestrahlung mit einer deutlich höheren Oberflächentemperatur gezielt in den Raum ab.

Das Forschungsprojekt IR-Bau 2 bestätigt die grundsätzlichen Vorteile der Deckenposition. In den Laboruntersuchungen zeigte sich außerdem, dass eine gleichmäßige Verteilung mehrerer passend dimensionierter Elemente zu einer homogeneren Wärmeverteilung beitragen kann. Möbel schatten die Strahlung weniger ab als bei ungünstig positionierten Wandflächen, und die operative Behaglichkeit kann schnell erreicht werden.

Die Deckenmontage ist deshalb besonders interessant für:

• moderne Büro- und Praxisräume
• Badezimmer mit wenig freier Wandfläche
• Küchen und möblierungsintensive Räume
• kleine Gewerbe- und Verwaltungsgebäude
• modular geplante Gebäude
• Räume, deren Nutzung oder Einrichtung später verändert werden kann

Granotech Natursteinheizungen sind nicht für die Deckenmontage vorgesehen. Für diesen Einsatz wurden die leichteren QT-Metallpaneele entwickelt. Die QT 400 und QT 850 dürfen ausschließlich mit der jeweils passenden Granotech-Deckenhalterung und einer für den konkreten Deckenaufbau geeigneten Befestigung montiert werden.

Wandmontage ohne dauerhaft festgelegte Wandheizfläche

Nicht jeder Raum verlangt eine Deckenmontage. Das QT-Paneel lässt sich ebenso senkrecht oder waagerecht an einer geeigneten Wandposition befestigen.

Der Unterschied zu einer großflächigen elektrischen Wandheizung liegt in der Planungsfreiheit. Es muss nicht bereits während des Innenausbaus eine komplette Wand als dauerhaft freie Heizfläche festgelegt werden. Das kompakte Paneel benötigt nur eine geeignete Position mit möglichst freier Abstrahlung. Es darf nicht hinter einem Schrank verschwinden oder abgedeckt werden, lässt sich bei der Planung aber wesentlich einfacher an Möblierung und Raumnutzung anpassen.

Gerade bei vermieteten oder flexibel genutzten Flächen ist das ein Vorteil: Die Heizung bleibt sichtbar, zugänglich und bei einer späteren Umplanung vergleichsweise einfach versetzbar.

Mobile Wärme genau dort, wo sie gerade benötigt wird

Mit den passenden Standfüßen lässt sich ein QT-Paneel auch mobil einsetzen. Dadurch entsteht Wärme nicht vorsorglich im gesamten Raum, sondern genau in dem Bereich, der aktuell genutzt wird.

Typische Anwendungen sind:

• ein nur zeitweise genutztes Homeoffice
• ein einzelner Arbeitsplatz
• ein Gästezimmer
• ein Hobby- oder Besprechungsraum
• zusätzliche Wärme während der Übergangszeit

Die rund 100 °C warme Oberfläche erzeugt schnell wahrnehmbare Wärmestrahlung. Das Paneel reagiert wesentlich unmittelbarer als ein träges wassergeführtes Flächensystem und kann bei Nichtgebrauch wieder abgesenkt oder ausgeschaltet werden.

Die Oberfläche wird im Betrieb heiß und ist nicht als dauerhaft berührbare Heizfläche vorgesehen. Bei längerem Aufenthalt unmittelbar vor dem Paneel sollte ein Abstand von ungefähr einem Meter eingehalten werden. Kinder sowie Personen, die eine Gefahr nicht zuverlässig erkennen oder darauf reagieren können, benötigen besonderen Schutz. Das Gerät darf niemals abgedeckt werden.

Funktionale Badheizung mit Handtuchhalter

Die Granotech QT-Paneele besitzen die Schutzart IP34 und können in dafür geeigneten Bereichen eines Badezimmers eingesetzt werden. Das gekantete und stabil verschweißte Gehäuse bildet dafür eine robuste Grundlage. Beim QT 850 kann ein passender Handtuchhalter zusätzliche Funktionalität schaffen.

Damit wird aus einem schlichten weißen Heizpaneel eine schnelle Wärmequelle und zugleich eine praktische Badlösung. Gegenüber einer dauerhaft betriebenen wassergeführten Badheizung lässt sich die Wärme gezielt auf die tatsächlichen Nutzungszeiten beschränken.

Schutzbereiche, Montageposition, Anschluss und Regelung müssen für das konkrete Badezimmer fachgerecht geprüft werden. IP34 bedeutet nicht, dass das Gerät an jeder beliebigen Stelle eines Nassraums montiert werden darf.

Warum die Konstruktion eines Metallpaneels entscheidend ist

Ein Infrarotpaneel ist nicht allein durch seine elektrische Leistung definiert. Für einen langfristig zuverlässigen Betrieb sind Konstruktion, Oberfläche, Sicherheit und Befestigungsmöglichkeiten ebenso wichtig.

Die Granotech QT-Premium-Paneele verfügen über:

• einen Korpus aus 1 Millimeter starkem, verzinktem Stahlblech
• eine stabil verschweißte und formbeständige Konstruktion
• eine hochwertige, dauerhaft farbstabile Thermobeschichtung
• eine Heizmatte aus deutscher Produktion
• zwei integrierte Thermoschutzschalter
• Schutzklasse I und Spritzwasserschutz nach IP34
• modellbezogene Anschlusspunkte für passendes Zubehör
• fünf Jahre Garantie

Die rückseitige Dämmung reduziert die Wärmeabgabe zur Wand oder Decke. Ein großer Anteil der Heizwirkung wird dadurch über die beschichtete Vorderseite in den Raum abgegeben. Eine vollständige Wärmeabgabe ausschließlich nach vorne wird dabei nicht behauptet.

Mit dem modellbezogenen Zubehör kann aus derselben Produktplattform beispielsweise eine Wandheizung, eine Deckenheizung, ein mobiles Standgerät oder – beim QT 850 – eine Badheizung mit Handtuchhalter entstehen.

Photovoltaik: besonders interessant bei Tagesnutzung

Photovoltaik und elektrische Infrarotheizung ergänzen sich besonders gut, wenn Erzeugung und Wärmebedarf zeitlich zusammenfallen. Das ist beispielsweise bei Büros, Praxen und anderen tagsüber genutzten Gebäuden häufig günstiger als bei einem Wohngebäude mit hohem Wärmebedarf am frühen Morgen und Abend.

IR-Bau 2 untersuchte unter anderem ein eingeschossiges Bürogebäude mit vollflächig belegtem Flachdach. Dort wurde ein solarer Deckungsanteil von etwa 49 Prozent erreicht. Bei einem kleinen, hocheffizienten Wohngebäude waren unter besonders günstigen Bedingungen Werte von bis zu 68 Prozent möglich.

Das bedeutet nicht, dass eine Photovoltaikanlage die Heizung im Winter jederzeit vollständig versorgt. Gerade im Dezember und Januar bleibt Netzstrom erforderlich. Es zeigt aber, welches Potenzial entsteht, wenn folgende Faktoren gemeinsam geplant werden:

• niedriger Heizwärmebedarf
• ausreichend große und sinnvoll ausgerichtete Photovoltaikfläche
• möglichst hohe Nutzung während der Sonnenstunden
• raumweise Regelung
• angepasste Heiz- und Absenkzeiten
• gegebenenfalls elektrische oder thermische Lastverschiebung

Besonders interessant wird die Rechnung, wenn ein Teil der gegenüber einer komplexeren Heizungsanlage eingesparten Investition in eine größere Photovoltaikanlage fließt. Dann wird nicht nur Wärme erzeugt: Der Solarstrom steht außerhalb der Heizzeiten auch für Haushalt, Büro, Warmwasser, Kühlung oder Elektromobilität zur Verfügung.

Bedarfsgerecht regeln statt dauerhaft durchheizen

Die schnelle Reaktion eines Metallpaneels ermöglicht eine andere Betriebsweise als bei trägen Flächenheizungen. Räume können auf eine wirtschaftliche Absenktemperatur gebracht und rechtzeitig vor der Nutzung wieder erwärmt werden.

Mit einem geeigneten programmierbaren Raumtemperaturregler lassen sich beispielsweise Bürozeiten, Badnutzung oder wechselnde Wochenprogramme abbilden. Eine WLAN-fähige Regelung wie der Granotech PT14P WiFi ermöglicht darüber hinaus die Anpassung von unterwegs.

Die Heizung läuft dadurch nicht nach einem starren zentralen Schema, sondern nur in den Räumen und zu den Zeiten, in denen Wärme tatsächlich benötigt wird. Gerade bei zeitweise genutzten Räumen kann diese raumweise Regelbarkeit einen erheblichen Einfluss auf den praktischen Energieverbrauch haben.

Die QT-Paneele besitzen keinen integrierten Raumtemperaturregler. Für den bestimmungsgemäßen und ökodesignkonformen Betrieb ist deshalb eine geeignete externe Regelung erforderlich.

Für welche Projekte ist das Konzept besonders interessant?

Die Kombination aus Infrarot-Metallpaneel und Photovoltaik ist besonders prüfenswert, wenn mehrere der folgenden Punkte zutreffen:

• Das Gebäude ist neu, energetisch hochwertig oder umfassend modernisiert.
• Der jährliche Heizwärmebedarf ist vergleichsweise niedrig.
• Ein hydraulisches Wärmeverteilsystem ist nicht vorhanden oder soll vermieden werden.
• Investitionskosten und einfache Gebäudetechnik haben einen hohen Stellenwert.
• Wandflächen sollen frei bleiben.
• Räume werden unterschiedlich oder nur zeitweise genutzt.
• Eine Photovoltaikanlage ist vorhanden oder vorgesehen.
• Das Gebäude verfügt im Verhältnis zur Nutzfläche über ausreichend Dach- oder Fassadenfläche für Photovoltaik.
• Die Heizung soll raumweise und gegebenenfalls aus der Ferne steuerbar sein.

Mit zunehmender Gebäudegröße und steigendem Wärmebedarf nimmt der Strombedarf einer Direktheizung deutlich zu. Deshalb ersetzt eine Infrarotheizung nicht in jedem Projekt eine Wärmepumpe oder ein anderes zentrales System. Ihre Stärke liegt dort, wo niedriger Wärmebedarf, flexible Nutzung, einfache Technik und geringe Investition zusammenkommen.

Die wirtschaftlichste Heizung ist nicht automatisch die technisch aufwendigste

Moderne Gebäude stellen die Heizungsplanung vor eine neue Frage. Nicht mehr allein „Wie erzeugen wir möglichst viel Wärme?“ ist entscheidend, sondern: „Wie wenig Technik benötigen wir, um den tatsächlich verbleibenden Wärmebedarf zuverlässig und behaglich zu decken?“

Infrarot-Metallpaneele bieten darauf eine bemerkenswert einfache Antwort:

• keine wasserführende Wärmeverteilung
• keine Pumpen oder hydraulischen Verteiler
• geringe Technik- und Installationsfläche
• Wand-, Decken- oder mobile Nutzung
• Badlösung mit Handtuchhalter
• schnelle Reaktion
• raumweise Regelung
• Kombination mit Photovoltaik
• niedrige Anfangsinvestition

Damit wird die Infrarotheizung nicht allein zu einem Heizgerät, sondern zu einem flexiblen Baustein moderner Gebäudeplanung.

Projektbezogene Beratung für Planer, Bauherren und Gewerbekunden

Ob ein QT-System als vollständige Raumheizung, als Deckenlösung oder als gezielte Ergänzung eingesetzt werden kann, hängt von Heizlast, Gebäudestandard, Raumhöhe, Nutzung und gewünschter Regelung ab.

Granotech unterstützt Sie bei der Auswahl von QT 400 oder QT 850, der erforderlichen Leistung, der Montageart, dem passenden Zubehör und der geeigneten Regelung.

Sie planen ein modernes Wohn-, Büro-, Praxis- oder Gewerbegebäude? Sprechen Sie mit uns über Ihr Projekt.

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Quellen und fachliche Grundlagen

1. Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld, Tobias Druschke-Tittel, Gabriel Jakob Baumüller, Max Kunth: „Vergleich eines Luft-Wasser-Wärmepumpen-Systems mit einem Infrarot-System“, März 2021.

2. Interview mit Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld: „Infrarotheizung schlägt Wärmepumpe“, Februar 2025.

3. Prof. Dr.-Ing. Thomas Stark, Dr.-Ing. Jan Heider, Nicole Conrad, Niklas Bachmann: „Forschungsprojekt IR-Bau 2 – Ergänzende Untersuchungen zum Potenzial von IR-Heizsystemen“, BBSR-Online-Publikation 68/2024.

4. Granotech Produktdaten: QT 400 Premium und QT 850 Premium.