Wandheizung – Warmwasser oder Elektro?

Wasserführende Wandheizungen werden vom Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN aus guten Gründen seit Jahrzehnten empfohlen. In einer vom IBN erstellten „Baubiologischen Bewertung von 9 Heizungsarten“ gehen sie als Sieger hervor. Somit ist es logisch, dass sich auch im Institutsgebäude eine solche befindet.

Seit einigen Jahren werden zunehmend auch Elektroheizungen und damit auch elektrische Wandheizungen nachgefragt und installiert. Eine baubiologische Bewertung und Ausführung ist deshalb wichtig, zumal das IBN davon ausgeht, dass sich dieser Trend aus folgenden Gründen weiter verstärken wird:

• Politik und Wirtschaft fordern und fördern einen Paradigmenwechsel weg von fossilen Energiequellen und hin zu Strom aus erneuerbaren Energiequellen auch für Heizungen.
• Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird voraussichtlich kostengünstiger, auch im Verhältnis zu anderen Energiequellen.
• Der Heizverbrauch bei Neubauten und energetisch sanierten Gebäuden ist i.d.R. gering. Damit werden auch elektrische Heizungen wirtschaftlich interessanter und ökologisch vertretbarer.
• Kostenvorteile bei Neuinstallation und Betrieb.
• Keine Gefahr von Wasser- bzw. Frostschäden.

Wann kommen Elektroheizungen infrage?

Strom wird zunehmend als ökologische Energieform angepriesen, aber entspricht das auch den Fakten? Im Jahr 2021 wurden 45,7 % des Stromes mit erneuerbaren Energiequellen wie Windkraft (23 %), Photovoltaik (9,9 %), Biomasse (8,8 %) oder Wasserkraft (4 %) erzeugt. Allerdings wird rund die Hälfte des Stromes nach wie vor mit konventionellen meist fossilen Energien wie Braunkohle (20,2 %), Steinkohle (9,5 %), Erdgas (10,5 %) oder Kernenergie (13,3 %) erzeugt. Hinzu kommen Primärenergieverluste bei Stromherstellung und -transport über das Stromnetz. Unter diesen Bedingungen ist Strom zum Heizen eigentlich noch zu schade bzw. schädlich für Klima und Umwelt. Aus ökologischer Sicht kommen Elektroheizungen deshalb nur unter folgenden Bedingungen infrage:

• Der Strom wird auch in der Heizsaison vor Ort bzw. regional aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt.
• Der Strom kommt von einem Ökostromanbieter.
• Der Energieverbrauch ist sehr gering (z.B. Passivhausstandard oder geringes Raumvolumen).
• Als Zusatzheizung zur kurzzeitigen bzw. gelegentlichen Erwärmung von Räumen.

Soweit dies (noch) nicht gegeben ist, ist eine wasserführende Wandheizung oft die ökologischere Variante, vor allem dann, wenn das dafür erforderliche Warmwasser von thermischen Sonnenkollektoren und/oder mit Holzpellets oder einem Grundofen mit einem integrierten Wasserwärmetauscher erwärmt wird.

Zu bedenken ist allerdings die Tatsache, dass man eine Heizung normalerweise für einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten plant und einbaut. Dadurch ergeben sich eine Reihe weiterer Fragen wie: Wird in einigen Jahren wirklich Strom aus überwiegend erneuerbaren Energien zur Verfügung stehen? Wird es alternativ preiswerte Brennstoffzellen-Heizungen betrieben mit (selbst erzeugtem) Wasserstoff geben? Wird es weitere Energieformen geben, die wir im Moment noch nicht kennen bzw. die in Zukunft weit wirtschaftlicher sind als heute?

Auf Basis dieser Hinweise und Fragen ist eine Entscheidung pro oder contra elektrische Wandheizung nur im Einzelfall möglich.

Raumklima

Wandheizungen sind sogenannte Strahlungsheizungen, bei welcher der überwiegende Teil der Wärmeabgabe durch Strahlung und nicht durch Konvektion erfolgt. Bei Strahlungswärme handelt es sich um infrarote Strahlen (vergleichbar mit Sonnenstrahlung), die vom Körper absorbiert werden. Eine Strahlungsheizung hat gegenüber einer Konvektionsheizung wie z.B. mit Radiatoren folgende Vorteile:

• Sie führt zu einem behaglicheren und gesünderen Raumklima.
• Sie erwärmt die Hüllflächen (Wände, Decken, Fußböden und Einrichtungen) eines Raumes und trocknet diese rasch aus bzw. hält sie trocken.
• Auch relativ niedrige Raumlufttemperaturen von 18 bis 21 °C werden i.d.R. als angenehm empfunden – eine niedrige Raumlufttemperatur ist in vielfacher Hinsicht gesünder.
• Sie spart Energie, je 1 °C reduzierter Lufttemperatur ca. 5 bis 6 %.
• Sie verursacht eine geringere Luft- und Staubzirkulation.
• Sie trocknet die Raumluft weniger aus.

All diese Vorteile gelten bei gleichen Oberflächentemperaturen mehr oder weniger sowohl für wasserführende, als auch für elektrische Wandheizungen. Wasserführende Wandheizungen haben aber aufgrund der Klimaerwärmung den immer wichtiger werdenden Vorteil, dass man mit ihnen auch kühlen kann.

Elektrosmog

Ein aus baubiologischer Sicht wesentlicher Unterschied zwischen wasserführenden und elektrischen Wandheizungen besteht darin, dass elektrische Wandheizungen häufig je nach Hersteller mehr oder weniger starke niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder erzeugen. Zu empfehlen ist deshalb in vielen Fällen ein größerer Abstand zu Personen und/oder das Trennen der Wandheizelemente vom Stromnetz v.a. während des Schlafens. Leider haben diesen Effekt die meisten Anbieter wie Nutzer nicht „auf dem Schirm“ bzw. ignorieren ihn.

Aus den genannten Gründen ist das IBN schon seit Jahren auf der Suche nach Herstellern, die bereit und in der Lage sind, elektrische Heizungen mit möglichst geringen elektrischen und magnetischen Feldern anzubieten. Mit der Firma WEM GmbH (wandheizung.de) konnte nun ein solcher Hersteller gefunden werden, der neben wasserführenden auch elektrische Wandheizungselemente aus Lehm anbietet.

Christian Blank (Baubiologischer Messtechniker IBN und Vorstandsmitglied im Verband Baubiologie VB) hat dort auftretende elektrische und magnetische Wechselfelder gemessen. Aus seinem Messbericht sind folgende Tabellen entnommen.

Aus den erfolgten Messungen lassen sich folgende Empfehlungen ableiten:

• Um die Emissionen elektrischer Wechselfelder deutlich zu reduzieren, ist die Verwendung geschirmter Netzanschlussleitungen sowie von leitfähigen, geerdeten Armierungsgeweben sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite der Wandheizelemente erforderlich.
• Da sich magnetische Wechselfelder nicht abschirmen lassen, empfiehlt sich auch bei abgeschirmten Wandheizelementen und Netzzuleitungen ein Mindestabstand von ≥ 30 cm.

(01) Messung elektrischer Wechselfelder (vgl. Tab. 01)
(02) Messung magnetischer Wechselfelder (vgl. Tab. 01)
(03) Messung elektrischer und magnetischer Wechselfelder an einer ungeschirmten Netzzuleitung (gerader Verlauf)
(04) Messung magnetischer Wechselfelder an einer ungeschirmten Netzzuleitung (im 90 °-Winkel Verlauf)
(05) Ansicht der Heizschleife einer elektrischen Wandheizung (WEM GmbH, Typ EL 200) – gut zu sehen ist der parallele Verlauf von Hin- und Rückleiter, Voraussetzung für die vergleichsweise geringe Ausprägung der magnetischen Wechselfelder

Fazit

Das IBN empfiehlt, zumindest in der Nähe von Daueraufenthaltsbereichen, also z.B. an Schlaf- oder Arbeitsplätzen, wassergeführte oder alternativ unter Berücksichtigung der genannten Bedingungen abgeschirmte elektrische Wandheizungen zu verwenden.

Zu Daueraufenthaltsplätzen wie z.B. dem Schlafplatz sollte auch zu den abgeschirmten elektrischen Wandheizungen ein Abstand von ≥ 30 cm eingehalten werden. Zu nicht abgeschirmten elektrischen Wandheizungen sollte ein Abstand von ≥ 100 cm eingehalten werden und/oder sie sollten zumindest während des Schlafens vom Netz getrennt werden.

Gut, dass nun elektrisch abgeschirmte Wandheizungselemente aus Lehm mit einem moderaten Aufpreis erhältlich sind. Wir danken Christian Blank für die durchgeführten Messungen und der Fa. WEM für die gute Zusammenarbeit.

Quelle Abbildungen 01 – 05: Christian Blank