Ren el eller snarare energiflexibel i industriella hallbyggnader?

Im Grunde ist alles ganz einfach: Wäre das neue Heizungsgesetz (GEG 2024) nicht gewesen und wäre die Novelle weniger ideologisch, dafür mehr technisch fundiert ausgefallen, dann wäre die Wärmepumpen-Diskussion dort geblieben, wo sie hingehört: in den für diese Technik geeigneten Gebäuden. Doch inzwischen schlägt man sich auch in Industriehallen mit einer Technologie herum, die ihre anerkannte Stärke – die Energieeffizienz – in diesen Gebäuden in den meisten Fällen gar nicht ausspielen kann.

Der Wärmepumpen-Hype war gestern

Klar ist: Der politisch mit hohen Fördersummen gewollte Hype um die Wärmepumpe ist deutlich abgekühlt. Die Kombination des Wärmeerzeugers mit einer Fußbodenheizung hat sich in Hallengebäuden als zu unflexibel erwiesen und wirft auch sonst Probleme auf. Und die Kombination mit Warmluftgebläsen erscheint fast wie ein Schritt ins heiztechnische Mittelalter, denn diese früher weitverbreitete Heizmethode gilt in Hallen aufgrund der Konvektion (aufsteigende Warmluft) als ineffizient und überholt.

Dabei ist ganz klar: Der Fokus muss auf der Wärmewende und der Dekarbonisierung liegen. Gerade deshalb ist es so wichtig, dass die besten technischen Möglichkeiten genutzt werden, um die besonderen Herausforderungen von Hallengebäuden – ganz gleich ob im Industrie-, Gewerbe-, Sport- oder Eventbereich – optimal zu lösen. Denn:

Hallengebäude haben heiztechnisch ganz andere Anforderungen als Büros oder Wohnungen

Aber welche Technologie ist die richtige? Um diese Frage zu beantworten, muss man Hallen verstehen. Welche gebäudephysikalischen Bedingungen herrschen in diesen Raumgiganten mit Deckenhöhen von nicht selten 8, 15 oder 20 Metern? Wie werden sie genutzt? Wer mal in einer 15 Meter hohen Werkstatthalle gestanden hat oder durch eine 60.000 Quadratmeter umfassende Logistikhalle gewandert ist, dem wird klar: die allseits bekannten Heizungen aus Wohnungen oder Büros können hier wenig ausrichten. Erst recht nicht, wenn so wenig wie möglich Energie verbraucht werden soll, der Umweltschutz im Vordergrund steht und das Ganze auch noch bezahlbar sein soll.

Effizienter heizen mit – nicht gegen – die Gesetze der Physik

Das ideale Heizprinzip für diese hohen und großen Gebäude ist der Natur entlehnt: Infrarot. So wie Sonnenstrahlen über weite Strecken aus dem All bis zur Erde wirken, funktioniert dies auch in Hallen. Infrarotheizungen unter der Hallendecke geben Strahlung ab, die erst dann Wirkung zeigt, wenn sie irgendwo auftrifft und absorbiert wird. Sie erzeugt also keine heiße Luft. Während der wärmste Punkt bei Luftgebläsen physikalisch bedingt immer unter der Hallendecke ist, liegt er bei Infrarotheizungen naturgemäß immer unten – am Hallenboden, bei den Menschen und Maschinen, eben dort wo gearbeitet wird. Das ist vereinfacht gesagt der Grund, warum Infrarotheizungen in Hallen so unglaublich effizient sind. In der Praxis werden regelmäßig Einsparungen von 50 bis 70 Prozent erzielt. Infrarotwärme ist angenehm, zugfrei und wirbelt keinen Staub auf. Man nennt das auch „Heizen mit den Gesetzen der Physik.“

Heizen nach Bedarf spart jede Menge Energie, reduziert Emissionen und senkt Heizkosten

Infrarotheizungen haben zudem den Vorteil, dass sie sehr flexibel steuerbar sind. Infrarotstrahlen sind technisch gesagt elektromagnetische Wellen wie auch das Licht. Und wie dieses lassen sie sich einfach ein- und ausschalten oder lenken. Über Wochenend- und Feiertage und zum Schichtende z. B. wird die Heizung einfach abgeschaltet oder zumindest auf Minimaltemperatur runtergefahren. In großen Hallengebäuden mit ihren unterschiedlichen Arbeitsbereichen und Lagerflächen lassen sich Heizzonen einrichten und so ansteuern, dass nur dort geheizt wird, wo gerade tatsächlich gearbeitet wird. Nach dem Motto: „Die sparsamste Heizung ist die, die nicht in Betrieb ist.“

Infrarotwärme ist in Hallen seit langem bewährt

Infrarotheizungen gibt es in verschiedenen Ausführungen. In der Hauptsache sind in Hallengebäuden mit Erdgas oder Flüssiggas betriebene Hellstrahler sowie Dunkelstrahler im Einsatz. Letztere unterscheiden sich durch ihre geschlossene Verbrennung (daher der Begriff „Dunkel“) und eine kontrollierte Abgasführung.

Die Energiewende braucht energieflexible Lösungen

Die jüngste Generation Infrarotheizungen ist die sogenannte Fair.AIdH-Technologie. Systeme dieser Kategorie lassen sich energieflexibel mit erneuerbaren Energien wie Strom, Wasserstoff oder Biogas betreiben. Meist können sie in der Übergangszeit auch noch Erdgas oder Flüssiggas verbrennen, um für die nötige Betriebssicherheit in den Arbeitsprozessen zu sorgen. Ein Beispiel für diese Fair.AIdH-Technologie ist das Multi-Energie-System FUTURA, das als 2in1-System auch die Hallenbeleuchtung mit LED integrieren kann. Sinnvoll ist dies insbesondere in Hallenneubauten, denn durch diese Option können andernfalls doppelt notwendige Verkabelungsstränge, Steuereinheiten aber auch die Wartungseinsätze für Heizung und Beleuchtung zusammengeführt werden. FUTURA war die erste Fair.AIdH-Technologie im Markt und wurde für ihren Beitrag für Klimaschutz und Nachhaltigkeit bereits vielfach ausgezeichnet

Elektro-Infrarotheizungen sind oft der erste Schritt zur CO₂-Freiheit

Die Fair.AIdH-Technologie gibt es heute auch für den reinen Betrieb mit (PV-)Strom. ELEXTRA ist mit 10, 20 oder 30 kW die moderne Elektro-Infrarotheizung mit dem größten Leistungsspektrum. FUTURA E ist die Elektro-Variante von FUTURA. Sie lässt sich optional mit geringem Aufwand für Wasserstoff nachrüsten, sobald dieser regenerative Energieträger lokal oder über die Netze verfügbar ist.

Ein Beispiel für den Einsatz von FUTURA E ist der Meisterbetrieb Buxbaum Dach im niederösterreichischen Langschlag, der seine Neubauhalle mit diesem System heute schon CO₂-frei größtenteils mit PV-Strom heizt. Seine Meinung zum Thema Wasserstoff-Nachrüstung formuliert der Unternehmer Christoph Buxbaum so: „Was die Zukunft bringt, werden wir sehen. Gut ist, dass wir die Möglichkeit offen haben, auch andere Energieträger zu nutzen.“ Mehr Informationen zum Projekt Buxbaum Dach finden Sie im Praxisreport: Effiziente Hallen-Heizung: FUTURA E Infrarot-Lösung

Die stabile Energieversorgung von morgen braucht Moleküle und Elektronen

Welcher Energieträger wird aber nun die Zukunft bestimmen? Experten waren und sind sich einig, dass die Energiewende sowohl auf Molekülen als auch auf Elektronen fußen muss, sprich auf regenerativen gasförmigen Energien und auf Elektroenergie. Der Grund dafür liegt in der naturgegebenen Volatilität der Erneuerbaren: Mal scheint die Sonne und weht der Wind, mal eben nicht – Sonnen- und Windenergie stehen naturgemäß nicht kontinuierlich zur Verfügung. Aus gutem Grund ist die Politik nach anfänglichem Zögern zurückgerudert und hat den Wasserstoffhochlauf propagiert. Derzeit wird unter Hochdruck geforscht und entwickelt, den flüchtigen Energieträger H₂ kostengünstig herzustellen. Ein besonders vielversprechender Ansatz ist die Umwandlung von PV-Strom-Überschüssen im Sommer in H₂ und die direkte Nutzung als Gas im Winter ohne weitere Umwandlungsverluste. „In Ansätzen wie diesen steckt jede Menge Musik“, sagt der Hallenheizungsspezialist Thomas Kübler. Schließlich bleiben den Forschungsabteilungen und -instituten ja auch noch rund 20 Jahre, bis der Schalter zur Klimaneutralität 2045 umgelegt wird.