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Wie Strahlungswärme bei Wind Wirkt: Warum Infrarotheizungen Konvektion im Außenbereich Übertreffen

So funktioniert Strahlungswärme bei Wind: Warum Infrarotheizungen im Freien Konvektion übertreffen

Fast jeder kennt den Moment mit dem gasbetriebenen Heizpilz. Man rückt näher, die Schienbeine werden warm, und drei Schritte weiter ist die Nachtluft genauso kalt wie vorher. Das Marketing versprach Tausende Watt Leistung, und doch verfliegt die Wärme einfach, sobald eine Brise über die Terrasse zieht.

Diese Lücke zwischen Nennleistung und gefühlter Wärme ist kein Defekt des Heizgeräts. Sie ist ein Fehler bei der Wahl der Heiztechnik für einen Außenbereich. Innen kann ein Heizgerät die Luft erwärmen und die Konvektion den Rest erledigen lassen. Draußen bleibt die Luft nicht lange genug an Ort und Stelle, um nützlich zu sein.

Dieser Artikel schließt die Lücke zwischen Marketingsprache und Physik. Wir zeigen, warum Wind bei strahlender Infrarotwärme kaum angreifen kann, was der IP-Code auf dem Datenblatt eines Heizgeräts über reale Installationen aussagt und wie man die Windexposition eines Außenbereichs mit dem passenden Heizgerät abstimmt, statt die Wattzahl zu erraten.

Mitwirkende:
Guillaume Stevelinck
Veröffentlicht:
· Aktualisiert:

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thumbnail: webimage-Spot-2800W-Radiant-HeaterSpot 2800W Radiant Heater

Die Physik: Warum Wind Konvektionswärme stiehlt, Strahlungswärme aber unberührt lässt

Konvektionsheizungen erwärmen ein Luftpaket direkt neben dem Heizelement. Warme Luft steigt auf, kühlere Luft strömt nach, und in Innenräumen füllt dieser Kreislauf einen Raum. Im Freien schließt sich dieser Kreislauf nie. Wind zieht die erwärmte Luft seitlich weg und ersetzt sie schneller durch frische, kalte Luft, als der Heizstrahler irgendetwas erneut erwärmen kann. Das Element kann rot glühen, und der sitzende Gast spürt trotzdem weiterhin die ursprüngliche Umgebungstemperatur.

Radiant infrared heaters funktionieren anders. Das Element sendet Energie im mittelwelligen Infrarotbereich aus, ungefähr zwischen 2 und 4 Mikrometern. Luft ist für diese Wellenlängen weitgehend transparent, sodass die Energie hindurchgeht, ohne sie zu erwärmen. Die Infrarotstrahlung bewegt sich als gerichteter Strahl vom Gerät, bis sie auf eine feste Oberfläche trifft, auf eine Person, eine Tischplatte, eine Wand, und diese Oberfläche absorbiert sie. Die Wärme, die Sie spüren, ist die von Haut und Material wieder abgegebene Wärme, nicht erwärmte Luft, die um Sie herumwirbelt.

Der Vergleich mit der Sonne wird oft bemüht, ist aber zutreffend. An einem kalten, windigen Tag spüren Sie die Sonne trotzdem im Gesicht, weil Strahlung Sie direkt erreicht. Die Brise kann Sonnenlicht nicht wegdrücken. Mittelwelliges Infrarot funktioniert nach demselben Prinzip, nur auf deutlich kürzere Distanz.

Wind kühlt einen Außenbereich, indem er warme Luft durch kalte Luft ersetzt. Infrarotheizstrahler sind dagegen immun, weil sie nicht die Luft erwärmen. Sie geben Strahlungsenergie ab, die durch die Luft hindurchgeht und direkt von Menschen und Oberflächen absorbiert wird.

Nützlich wird das bei den veröffentlichten Effizienzwerten. In unserem Sortiment an outdoor radiant heaters wandeln die Serien Pure+ und Next mindestens 90 % der eingesetzten Energie in Strahlungswärme um, die Spot Serie mindestens 94 % und die Vision Serie 87 % oder mehr. Diese Prozentsätze entscheiden darüber, ob ein Heizstrahler auf einer windigen Terrasse funktioniert.

Konvektion

Strahlendes Infrarot

Was erwärmt wird

Die Luft um das Gerät

Menschen, Möbel, Oberflächen

Was Wind damit macht

Er trägt die warme Luft weg

Nichts, Luft ist für mittelwelliges IR transparent

Typisches Ergebnis im Freien

Wirksam nur in ruhigen, geschlossenen Bereichen

Hält die Wärme in der Sitzzone trotz Brise

Relevanz im Innenraum

Funktioniert gut in ruhigen Räumen

Funktioniert gut, aber Konvektion ist innen meist günstiger

Ein kurzer Einschub, weil er die Technologie neu einordnet. Dasselbe mittelwellige Band wird in der Aushärtung von Luft- und Raumfahrtbeschichtungen und in industriellen Trocknungslinien eingesetzt, gerade weil es Energie in ein Ziel einbringt, ohne die umgebende Atmosphäre zu erwärmen. Outdoor-Heizung ist die anwendungsnahe Consumer-Version eines industriellen Physikprinzips.

Was „wetterbeständig“ wirklich bedeutet: ein verständlicher Leitfaden zu IP-Schutzarten

„Wetterbeständig“ ist ein Marketingbegriff, keine Spezifikation. Zwei Heizstrahler mit diesem Ausdruck in der Produktbeschreibung können völlig unterschiedliche Installationsbereiche haben, und nur die IP-Schutzart zeigt, welches Gerät zu Ihrem Außenbereich passt.

Eine IP-Schutzart ist ein zweistelliger Code nach IEC 60529. Die erste Ziffer bewertet den Schutz gegen feste Fremdkörper, einschließlich Staub. Die zweite Ziffer bewertet den Schutz gegen Wasser. Je höher die Zahl, desto besser der Schutz. Für Heizstrahler im Außenbereich decken drei Schutzarten die meisten realen Entscheidungen ab: IP24 eignet sich für geschützte Terrassen, IP25 hält mäßiger Exposition stand, und IP65 ist die einzige Schutzart, die für vollständig exponierte Installationen geeignet ist.

Diese Unterschiede sind wichtig, weil Windexposition selten nur Wind bedeutet. Ein zugiger Standort bringt meist auch Schlagregen mit sich, in Küstennähe manchmal Salznebel und auf gewerblichen Dachterrassen häufig Staub in der Luft. Die IP-Schutzart zeigt, ob das Gerät die Bedingungen übersteht, die mit dem Wind einhergehen, nicht nur den Wind selbst.

Schutzart

Wovor sie schützt

Beste Installationsumgebung

IP24

Spritzwasser aus jeder Richtung

Geschützte Terrassen, überdachte Balkone, gewerbliche Terrassen mit Dach

IP25

Niederdruck-Wasserstrahlen aus jeder Richtung

Mäßige Exposition, teilweise Überdachung, gelegentlicher Schlagregen

IP65

Staubdicht, Wasserstrahlen aus jeder Richtung

Vollständig exponiert: Dachterrassen, offene Decks, unüberdachte Terrassen, Küstenterrassen

Innerhalb der Produktreihe liegen Spot 1600W, Spot 2800W und Vision 3200W bei IP24 für geschützte Installationen. Der Next 3000W geht mit IP25 einen Schritt weiter und eignet sich für mäßige Exposition. Der Pure+ 3000W erreicht IP65, ist staubdicht und gegen Wasserstrahlen geschützt, und genau diese Grenze muss überschritten werden, bevor ein Heizstrahler vollständig offen dem Wetter ausgesetzt montiert wird. Für den Vision gibt es außerdem ein optionales Weathershield-Zubehör, das seinen nutzbaren Einsatzbereich erweitert, wenn die Montageposition exponiert, aber nicht extrem ist.

Den Heizstrahler an Ihre Windbelastung anpassen

Beim Heizen im Freien fragt man reflexartig, welches Modell am leistungsstärksten ist. Das ist die falsche Frage. Die richtige lautet, welchen Bedingungen der Raum den Heizstrahler aussetzt. Leistung zählt erst, wenn die Exposition geklärt ist, nicht vorher.

Geschützte Bereiche, die überdachte Terrasse mit festem Dach, der Balkon mit Überstand, die Pergola mit geschlossenem Baldachin, filtern den größten Teil des Windes, bevor er die Sitzzone erreicht. IP24 ist hier ausreichend, und jedes IP24-Gerät aus unserem Sortiment windgeschützte Terrassenheizstrahler hält die Wärme angenehm. Die Spot Serie eignet sich für kleine bis mittelgroße Bereiche; der Vision 3200W ist die designorientierte Wahl, wenn der Heizstrahler in der Architektur verschwinden soll. Pergola-spezifische Abstände und Ausrichtung des Strahls behandeln wir in unserem eigenen Pergola-Artikel.

Mäßig exponierte Bereiche, die teilweise überdachte Terrasse, die offene Pergola, der Restaurant-Innenhof mit nur einer Wand, sind dort, wo gerichtetes Infrarot seine Stärke ausspielt. Wind erreicht die Sitzzone, doch Regen wird weitgehend abgehalten. IP25 bietet die Sicherheitsreserve gegen gelegentlich einwehende Nässe, und der Next 3000W ist das dafür entwickelte Modell. Die Ausrichtung ist hier wichtiger als die Wattzahl. Ein Next 3000W, der direkt auf die Sitzzone gerichtet ist, übertrifft ein höher bewertetes Gerät, das quer daran vorbeistrahlt. Unser Sortiment Heizstrahler für halb offene Terrassen bündelt die Modelle, die für diese Expositionsklasse entwickelt wurden.

Vollständig exponierte Installationen sind eine andere Aufgabe. Rooftop-Bars, offene Decks, Küstenterrassen und nicht überdachte Innenhöfe bekommen Wind, windgetriebenen Regen, Salz und Staub im Zusammenspiel ab. IP65 ist die einzige geeignete Schutzart, weshalb der Pure+ 3000W Heizstrahler die tiefgreifende Spezifikation für dieses Szenario ist. Staubdichtes Gehäuse, strahlwassergeschützte Abdichtung und ein Red Dot Design Award machen ihn spezifizierbar, wenn der Heizstrahler Teil der Architektur ist, statt in einer Untersicht verborgen zu werden.

Eine kurze Erinnerung: Die IP-Schutzart definiert den Einsatzbereich, aber nicht die Leistung. Abdeckungsbereich, Montagehöhe und Wattdichte in der Sitzzone bestimmen, ob der gewählte Heizstrahler die Menschen vor ihm wärmt:

  • Die Montagehöhe bestimmt die Strahlaufweitung auf Sitzhöhe.

  • Die Wattdichte pro Quadratmeter bestimmt die wahrgenommene Wärme.

  • Die gesamte Abdeckungsfläche bestimmt, wie viele Geräte Sie benötigen.

Für markenorientierte Hospitality-Gruppen gibt es einen verwandten Punkt, den es hervorzuheben lohnt. Elektrisches Infrarot verursacht am Einsatzort keine direkte Verbrennung, was in ESG-Berichtsrahmen gut abschneidet, in denen Gas-Terrassenheizstrahler zunehmend als kritischer Posten erscheinen.

Außenwärme für Gastronomie und exponierte gewerbliche Bereiche spezifizieren

Windexposition ist das Problem in der Gastronomie, das im weiteren Web kaum jemand wirklich anspricht. Rooftop-Bars, Strandterrassen und offene Speiseräume sind die umsatzstärksten Außenbereiche und zugleich die härtesten für Heizgeräte. Planer, die an solchen Briefings arbeiten, brauchen mehr als „wetterbeständig“.

Einige praktische Hinweise aus der Spezifikationsarbeit an exponierten Hotel- und Restaurantheizung-Projekten:

  • IP65 ist bei vollständig exponierten Installationen nicht verhandelbar. Eine niedrigere Schutzart macht die Installation ungültig, sobald windgetriebener Regen erstmals in das Gehäuse eindringt.

  • Höhere Montagepositionen und exponierte Standorte verlangen in der Regel nach leistungsstärkeren Modellen mit größerer Strahlreichweite. Die Geometrie führt Sie in der Baureihe nach oben, nicht nach unten.

  • Die gerichtete Ausrichtung ist im Außenbereich der größte Hebel. Ein Next 3000W, der auf eine Sitzfläche gerichtet ist, übertrifft ein omnidirektionales Gerät mit der doppelten Wattzahl, das in die Umgebungsluft abstrahlt.

  • Eine Aufwärmzeit von 15 Sekunden zählt im Servicebetrieb. Die Wärme ist beim Gast, bevor der Gast sitzt, sodass kein Vorheizritual vor jeder Belegung nötig ist.

  • Vollelektrische Spezifikationen umgehen Gasleitung, Abgasführung und die Berechnung der Verbrennungslüftung. Die Standortfreigabe erfolgt bei dichten urbanen Gastronomieausbauten meist schneller.

Installationsdisziplin gilt weiterhin. Ein zugelassener Elektriker, ein FI-Schutzschalter oder GFCI im Stromkreis und Abstand zu brennbaren Oberflächen gemäß Handbuch. Montageabstände und Lastdetails stehen in unserem Installationsleitfaden statt hier, aber das Prinzip bleibt gleich: Der Heizstrahler verdient seine IP-Schutzart nur, wenn die Installation sie respektiert.

Die Erkenntnis: Wind ist eine Frage der Physik, nicht der Leistung

Eine Außenheizung versagt nicht, weil der Heizstrahler zu schwach ist. Sie versagt, wenn der Heizstrahler ein Medium erwärmt, nämlich die Luft, die der Wind ständig ersetzt.

Infrarot-Wärmestrahlung umgeht das Problem, weil sie Menschen und Oberflächen direkt erwärmt. IP24, IP25 und IP65 zeigen Ihnen, welche Version dieses Heizstrahlers zu welcher Art von Raum passt. Stimmen Sie zuerst die Schutzart auf die Exposition ab, und wählen Sie dann das Modell, das zum Raum passt.

Die nächsten Entscheidungen betreffen Dimensionierung und Montage. Wir veröffentlichen Strahlungseffizienz, IP-Schutzarten und Strahlreichweite für jedes Modell, damit die Entscheidung zur Außenheizung auf Physik und nicht auf Versprechen basiert.

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