Strahlungswärme ist eine der drei fundamentalen Arten der Wärmeübertragung – neben Wärmeleitung (Konduktion) und Wärmeströmung (Konvektion). Sie wird durch elektromagnetische Wellen übertragen und bildet die physikalische Grundlage von Infrarotheizungen.
Physikalisches Prinzip
Strahlungswärme wird durch elektromagnetische Wellen übertragen – auch ohne Übertragungsmedium (Luft oder Wasser). Selbst im Vakuum kann Wärmestrahlung transportiert werden. Das bekannteste Beispiel ist die Sonnenstrahlung: Sie überbrückt den Weltraum und trifft als Wärme auf der Erdoberfläche ein.
Alle Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (-273,15 °C) strahlen Wärme in Form von Infrarotstrahlung aus. Ein menschlicher Körper strahlt ebenso wie eine Heizfläche – der Unterschied liegt in der Intensität und im Wellenlängenbereich.
Infrarotstrahlung: Wellenlängen
Infrarotstrahlung liegt zwischen etwa 780 Nanometern und 1 Millimeter – jenseits des sichtbaren Lichts. Man unterscheidet:
- Nahinfrarot (NIR, 780–1.400 nm): Hohe Energie, starke Tiefenwirkung, für Hochtemperaturstrahler
- Mittelinfrarot (MIR, 1.400–3.000 nm): Für viele technische Anwendungen
- Ferninfrarot (FIR, 3.000 nm–1 mm): Sanfte, von der menschlichen Haut gut absorbierte Strahlung, wie sie von Infrarotpaneelen mit niedrigeren Oberflächentemperaturen emittiert wird
Wahrnehmung durch den Menschen
Strahlungswärme wird direkt von der Haut absorbiert und als sofortige Wärme wahrgenommen. Das erklärt das bekannte Phänomen: An einem sonnigen Wintertag mit 2 Grad Außentemperatur fühlt man sich in der Sonne deutlich wärmer als im Schatten – obwohl die Lufttemperatur dieselbe ist. Genau dieses Prinzip nutzen Infrarotheizungen.
Unterschied zu Konvektionswärme
Bei konventionellen Heizkörpern wird zunächst die Luft erwärmt, die dann über Luftzirkulation die Wärme verteilt. Das führt zu Temperaturschichtung, Zugluft durch Luftströmungen, Staubaufwirbelung und trocknerer Raumluft. Strahlungswärme hingegen erzeugt diese Luftzirkulation kaum – die Wärme kommt direkt beim Menschen an.
Den Unterschied erklärt auch die Seite Funktionsweise von Infrarotheizungen anschaulich.
Operative Temperatur und Behaglichkeit
In der Gebäudetechnik wird die sogenannte operative Temperatur als Maßstab für thermische Behaglichkeit verwendet. Sie ist der Mittelwert aus Lufttemperatur und mittlerer Strahlungstemperatur der Umgebungsflächen. Hohe Strahlungstemperaturen der Wände und Decken ermöglichen eine niedrigere Lufttemperatur bei gleichem Komfortempfinden – was theoretisch Energiesparpotenzial bietet.