Thermostat für die Infrarotheizung: die Regelung entscheidet über die Stromrechnung

Warum die Regelung bei Strom teurer wiegt als bei Wasser

Ein Infrarotpanel ist elektrisch betrachtet ein Widerstand. Es gibt keine Modulation, keine Teillast, keine Vorlauftemperatur. Liegt Spannung an, fließt der Nennstrom und die volle Nennleistung geht als Wärme in den Raum. Ein 800-W-Panel verbraucht in jeder Betriebsstunde 0,8 kWh, ob der Raum nun 18 oder 24 Grad hat.

Genau darin liegt der Unterschied zur Wasserheizung. Ein Heizkörper mit 60 Grad Vorlauf gibt bei steigender Raumtemperatur von selbst weniger ab, weil die Temperaturdifferenz sinkt. Das Panel tut das nicht. Ohne Thermostat regelt der Mensch, und der Mensch regelt schlecht: Er merkt eine Überheizung erst, wenn sie unangenehm wird, also bei etwa 2 K über dem Wohlfühlwert.

Die Spanne zwischen sorgfältig und lieblos geregelt liegt in diesem Beispiel bei rund 150 Euro pro Raum und Heizsaison. Ein digitales Thermostat für 15 bis 40 Euro amortisiert sich damit in der ersten Saison. Die 5 bis 8 Prozent je Kelvin sind eine Faustformel und keine Konstante: In gut gedämmten Räumen liegt der Wert eher am oberen Ende, weil der Grundverlust klein ist und jedes Grad relativ stärker durchschlägt.

Wie hoch der reale Verbrauch Ihrer Panels ist, sollten Sie in der ersten Saison messen statt schätzen. Ein Zwischenzähler zwischen Steckdose und Thermostat liefert dafür belastbare Zahlen, die passenden Geräte vergleichen wir im Ratgeber zu Strommessgeräten.

Infrarotheizung mit Thermostat - 3 Möglichkeiten effizient zu Heizen! Video von IR Experten laden

Steckdosenthermostat, Wandthermostat oder Unterputz

Drei Bauformen decken praktisch alle Fälle ab. Sie unterscheiden sich weniger in der Regelqualität als im Messpunkt und in der schaltbaren Leistung, und genau daran scheitern die meisten Installationen.

Steckdosenthermostat

Der Klassiker im Lieferumfang. Es wird zwischen Steckdose und Panelstecker gesteckt, ist sofort einsatzbereit und kostet 15 bis 40 Euro. Der Nachteil steckt in der Physik des Aufstellorts: Eine Steckdose sitzt typisch 30 cm über dem Boden. Dort ist die Luft in einem Raum mit Strahlungsheizung rund 0,5 bis 1,5 K kühler als auf Sitzhöhe. Das Thermostat regelt also auf einen zu niedrigen Messwert und heizt den Raum systematisch über den Sollwert.

Wandthermostat als Aufputzvariante

Ein Aufputzthermostat wird auf 1,5 m Höhe an eine Innenwand gesetzt, in Sichtweite, aber nicht gegenüber dem Panel. Der Messpunkt ist deutlich repräsentativer. Bei Steckdosenpanels braucht es dafür entweder einen Funkempfänger oder eine geschaltete Zuleitung. Preisrahmen: 30 bis 90 Euro.

Unterputzthermostat

Die sauberste Lösung bei fest angeschlossenen Panels, etwa bei Deckenmontage oder im Bad. Es braucht eine tiefe Gerätedose, meist 60 mm Durchmesser und mindestens 40 mm Einbautiefe, sowie eine geschaltete Leitung zum Panel. Der Einbau ist Elektrikerarbeit. Preisrahmen: 60 bis 150 Euro, plus Installation.

Die Prozentwerte sind Bandbreiten aus Auslegungsrechnungen und Erfahrungswerten, keine Messwerte aus einem einzelnen Objekt. Der größte Sprung liegt immer zwischen ungeregelt und irgendeiner Regelung. Der Unterschied zwischen einem guten Wandthermostat und einer smarten Lösung ist dagegen klein, sobald die Nutzung ohnehin regelmäßig ist.

Schaltleistung: 16 A, 3.600 W und wie viele Panels

Die Angabe „16 A“ auf dem Typenschild ist die harte Grenze der Anlage. Bei 230 V Netzspannung ergibt sich daraus eine schaltbare Leistung von 16 × 230 = 3.680 W. Diese Zahl gilt für ohmsche Last, und ein Infrarotpanel ist eine reine ohmsche Last, insofern passt die Angabe hier ausnahmsweise ohne Abschlag.

Zwei Dinge werden dabei regelmäßig übersehen. Erstens: Nicht nur das Thermostat begrenzt, sondern auch der Stromkreis dahinter. Ein üblicher Steckdosenstromkreis mit B16-Automat und 1,5 mm² Leitung trägt ebenfalls nur 16 A, und daran hängen in der Regel weitere Verbraucher. Wer drei Panels und einen Wasserkocher am selben Kreis betreibt, löst den Automaten aus. Ab etwa 2.000 W fest installierter Heizleistung gehört ein eigener Stromkreis dazu.

Zweitens: Die Panels dürfen nicht in Reihe über mehrere Steckdosenthermostate gekaskadiert werden, um die Grenze zu umgehen. Wenn mehrere Panels gemeinsam geregelt werden sollen, führt der Weg über ein Thermostat, das ein Lastrelais oder Schütz im Verteiler ansteuert. Das Thermostat schaltet dann nur noch die Steuerspannung, das Schütz die Heizlast. Diese Lösung ist bei Anlagen ab etwa 4 kW, also einem größeren Wohnraum mit mehreren Flächen, der Normalfall. Wie sich die Leistung sinnvoll auf Flächen verteilt, zeigen wir am Beispiel der Infrarotheizung als Bildmotiv und beim Infrarot-Standgerät.

Relais oder Triac, Hysterese, PWM und PID

Wie geschaltet wird

Im Thermostat sitzt entweder ein elektromechanisches Relais oder ein Halbleiterschalter, meist ein Triac. Der Unterschied ist im Betrieb sofort hörbar.

• Relais: trennt galvanisch, schaltet die volle Last, klickt hörbar. Die Lebensdauer wird meist mit rund 100.000 Schaltspielen angegeben. Bei sechs Schaltungen pro Stunde und zwölf Betriebsstunden am Tag über 180 Heiztage sind das etwa 13.000 Schaltspiele im Jahr, also gut sieben Jahre.
• Triac oder Halbleiterrelais: lautlos, praktisch verschleißfrei, dafür mit Verlustleistung und Kühlbedarf. Der Laststrom ist häufig auf 10 bis 16 A begrenzt, und im ausgeschalteten Zustand bleibt ein kleiner Reststrom, das Panel ist also nicht sicher spannungsfrei. Für Arbeiten am Panel gehört daher immer die Sicherung heraus.

Hysterese: warum 0,3 K besser ist als 1 K

Die Hysterese ist die Schaltspanne um den Sollwert. Bei einem einfachen Zweipunktregler mit 1 K schaltet das Panel bei 21,5 Grad ab und bei 20,5 Grad wieder ein. Bei einer Wasserheizung fällt das kaum auf, weil der warme Heizkörper nach dem Abschalten noch eine halbe Stunde weiter abstrahlt.

Bei Infrarot ist das anders: Die Strahlung endet in dem Moment, in dem die Oberfläche abkühlt, und das dauert bei einem dünnen Panel wenige Minuten. Nutzer beschreiben das als ständiges Wechseln zwischen „warm im Gesicht“ und „kühl“. Eine Hysterese von 0,3 K glättet diesen Effekt spürbar.

PWM heißt Pulsweitenmodulation: Das Thermostat teilt die Zeit in Zyklen von 10 bis 20 Minuten und schaltet das Panel innerhalb eines Zyklus für einen berechneten Anteil ein. Bei 40 Prozent Einschaltdauer gibt ein 800-W-Panel im Mittel 320 W ab. Damit lässt sich eine Teillast nachbilden, die die Hardware selbst nicht kann. Ein PID-Regler ergänzt das um einen Integral- und einen Differenzialanteil und vermeidet damit das typische Überschwingen nach dem Aufheizen. Für einen Wohnraum ist der Unterschied zwischen guter PWM-Regelung und PID klein, für ein Bad mit kurzer Nutzungsspitze ist PID die bessere Wahl.

Der Messpunkt: Luft messen, Strahlung spüren

Jedes handelsübliche Raumthermostat misst Lufttemperatur. Die Wärme einer Infrarotheizung wirkt aber zuerst auf Flächen: Wand, Boden, Möbel und Haut. Erst über diese Flächen wird die Luft erwärmt. Die Folge ist eine Abweichung zwischen Anzeige und Empfinden.

Physikalisch beschreibt das die operative Temperatur, näherungsweise der Mittelwert aus Lufttemperatur und mittlerer Strahlungstemperatur der Umschließungsflächen. Liegen die Wandflächen 2 K über der Luft, ist die operative Temperatur rund 1 K höher als der Messwert. In der Praxis fühlen sich Räume mit Infrarotheizung deshalb bei 20 Grad Lufttemperatur ähnlich an wie ein konvektiv beheizter Raum bei 21 bis 22 Grad.

Das ist der eigentliche Spareffekt der Technik, und er verpufft, wenn Sie den Sollwert einfach auf den gewohnten Wert setzen. Beginnen Sie bei 20 Grad und erhöhen Sie in Schritten von 0,5 K, bis es passt. Jeder nicht benötigte Kelvin kostet 5 bis 8 Prozent.

Externe Fühler für Boden und Wand

Viele Wand- und Unterputzthermostate haben einen Anschluss für einen externen NTC-Fühler, meist 10 kΩ, mit 2 bis 3 m Leitung. Drei Betriebsarten sind üblich:

• Nur Raumfühler: Standard bei Panels an Wand oder Decke.
• Nur externer Fühler: sinnvoll, wenn das Thermostat an einem ungünstigen Ort sitzt, etwa neben der Tür im Zugbereich.
• Raumfühler mit Begrenzung durch den externen Fühler: die richtige Wahl bei zusätzlicher Fußbodentemperierung. Der Bodenfühler begrenzt die Oberfläche dann auf 27 bis 29 Grad, wie es die Verlegehinweise für Parkett und die Empfehlungen zur Fußbodenoberfläche vorsehen.

Ein häufiger Fehler ist die Montage des Thermostats an der Wand direkt gegenüber dem Panel. Der Fühler sieht dann die Strahlung mit, meldet zu früh „warm“ und der Raum bleibt kühl. Der Platz an einer Innenwand, seitlich versetzt, ohne Vorhang und ohne Schrank davor, liefert die brauchbarsten Werte.

Hinweis: Wir nennen bewusst keine Modellnummern und keine Produktpreise, sondern Preisspannen für die jeweilige Geräteklasse. Eingriffe an fest angeschlossenen Geräten, an Gerätedosen und im Verteiler sind Arbeiten an der festen elektrischen Anlage und gehören in die Hand einer eingetragenen Elektrofachkraft.

Wochenprogramm, Nachtabsenkung und Thermostat einstellen

Was ein Wochenprogramm tatsächlich bringt

Ein Wochenprogramm mit vier bis sechs Schaltzeiten pro Tag ist bei Elektroheizung wertvoller als bei jeder anderen Technik, weil ungenutzte Volllaststunden hier direkt Geld kosten. Sinnvoll sind getrennte Profile für Werktag und Wochenende sowie ein eigenes Profil für das Bad, das nur morgens und abends je 60 bis 90 Minuten anhebt.

Nachtabsenkung: bei Infrarot mit Augenmaß

Bei einer Wasserheizung mit Estrich schwingt das System nach der Absenkung langsam aus, die gespeicherte Wärme trägt die ersten Stunden. Bei Infrarot gibt es diesen Puffer nicht. Das Panel ist Sekunden nach dem Abschalten aus dem Spiel, und die Wärme steckt nur noch in den Raumumschließungsflächen, die über Stunden auskühlen.

Rechnerisch spart die Absenkung trotzdem, weil der Transmissionsverlust proportional zur Temperaturdifferenz sinkt. Der Haken liegt beim Wiederaufheizen: Weil das Panel keine Reserve hat, läuft es dafür mit voller Nennleistung, und zwar bei einer Absenkung um 4 bis 5 K für rund 60 bis 90 Minuten. Die Bilanz bleibt meist knapp positiv, der Komfortverlust am Morgen ist es dagegen nicht wert.

In Räumen mit Feuchteproblem gilt eine zusätzliche Regel: Absenken Sie nicht unter 16 Grad, sonst fällt die Wandoberflächentemperatur an Wärmebrücken unter den Taupunkt. Warum Strahlungswärme trotzdem ein Mittel gegen Feuchte an kalten Flächen sein kann, erklärt der Beitrag Infrarotheizung gegen Schimmel.

Thermostat einstellen: die Bedienungsanleitung in Kurzform

Fast alle digitalen Thermostate, ob als Steckdosen- oder Wandvariante, folgen derselben Logik. Diese Reihenfolge führt am schnellsten zum Ziel:

• 1. Uhrzeit und Wochentag setzen. Ohne korrekte Zeit läuft das Wochenprogramm um Stunden versetzt. Nach jedem Stromausfall ohne Pufferbatterie prüfen.
• 2. Betriebsart wählen. Handbetrieb hält einen festen Sollwert, Automatik folgt dem Programm, Frostschutz hält 5 bis 7 Grad. Im Display steht dafür meist ein Hand- und ein Uhrsymbol.
• 3. Komforttemperatur festlegen. Beginnen Sie mit 20 Grad, nicht mit 23 Grad.
• 4. Absenktemperatur festlegen. 1 bis 2 K unter Komfort, in Schlafräumen gern 18 Grad.
• 5. Schaltzeiten eintragen. Erst Werktage als Block, dann Wochenende getrennt.
• 6. Fühler abgleichen. Legen Sie ein Referenzthermometer für 30 Minuten neben das Thermostat und korrigieren Sie die Abweichung über den Offset, meist im Bereich von minus 5 bis plus 5 K.
• 7. Hysterese prüfen. Falls einstellbar, auf 0,3 bis 0,5 K setzen.
• 8. Tastensperre aktivieren, wenn Kinder im Haushalt sind oder das Gerät im Flur hängt.

Steckdosenthermostat aus dem Lieferumfang, etwa bei Bringer-Panels

Die Steckdosenthermostate, die vielen Infrarotheizungen beiliegen, kommen häufig aus denselben OEM-Fertigungen und unterscheiden sich vor allem im Aufdruck. Typisch ist: Das Display zeigt im Ruhezustand die gemessene Raumtemperatur, der Sollwert erscheint erst nach einem Tastendruck, und eine Modus-Taste wechselt zwischen Hand, Automatik und Aus. Wer den Anzeigewert für den Sollwert hält, verstellt oft minutenlang nichts.

Weil Tastenbeschriftung und Menüreihenfolge zwischen Chargen wechseln, ist die beigelegte Bedienungsanleitung maßgeblich, nicht ein Video zu einem ähnlich aussehenden Gerät. Fehlt sie, hilft die Modellbezeichnung auf der Gehäuserückseite weiter. Und noch ein Punkt, der in keiner Anleitung steht: Prüfen Sie, ob das Gerät nach einem Stromausfall in den letzten Zustand zurückkehrt oder ausgeschaltet bleibt. Bei einer Heizung in einer Ferienwohnung ist das der Unterschied zwischen frostfrei und Wasserschaden.

Funkthermostat, Zigbee, Matter und der Offline-Fall

Funkthermostate auf 433 und 868 MHz

Ein Funkset besteht aus einem Sender, der an einer beliebigen Wand hängt, und einem Empfänger, der zwischen Steckdose und Panel sitzt oder fest verdrahtet wird. Der Vorteil liegt im freien Messpunkt ohne Leitungsverlegung, der Preisrahmen bei 50 bis 120 Euro. Bewährt haben sich Systeme auf 868 MHz, weil dieses Band in Gebäuden weniger belegt ist als 433 MHz.

Die typischen Ausfallmuster sollten Sie vor dem Kauf kennen:

• Verlorenes Pairing nach Stromausfall. Manche Empfänger verlieren die Zuordnung, wenn sie länger spannungslos waren, und müssen neu angelernt werden.
• Undefiniertes Verhalten bei Funkabriss. Ein guter Empfänger schaltet ab, wenn er 30 bis 60 Minuten kein Telegramm empfangen hat. Ein schlechter behält den letzten Zustand bei, im ungünstigen Fall dauerhaft „ein“.
• Leere Batterie im Sender. Ohne Warnung im Display fällt es erst auf, wenn der Raum kalt bleibt oder überheizt.
• Mehrere Empfänger auf einem Kanal. Praktisch, wenn gewollt, ärgerlich, wenn der Nachbarraum mitschaltet.

Zigbee, Matter oder WLAN

Für eine Heizung ist die Offline-Frage keine Nebensache. Fällt der Router aus, während Sie im Urlaub sind, muss das Thermostat sein Programm weiter abarbeiten und mindestens den Frostschutz halten. Prüfen Sie deshalb im Datenblatt zwei Punkte: Wird das Zeitprogramm im Gerät gespeichert, und was passiert beim Verlust der Verbindung. Steht dazu nichts, ist das ein Argument gegen das Gerät.

Der Eigenverbrauch der Elektronik ist überschaubar, aber nicht null: 0,5 bis 1 W Standby ergeben über das Jahr 4 bis 9 kWh, also 1,50 bis 3 Euro. Das ist gegenüber der Heizenergie irrelevant und kein Argument gegen ein smartes Gerät.

Bad und Feuchtraum: DIN VDE 0100-701

Im Bad gilt DIN VDE 0100-701 mit ihrer Einteilung in Bereiche. Diese Einteilung entscheidet, wo ein Thermostat sitzen darf und wo nicht, und sie ist nicht verhandelbar.

Dazu kommen zwei Punkte, die unabhängig vom Bereich gelten. Alle Stromkreise im Badezimmer müssen über eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit 30 mA Bemessungsdifferenzstrom laufen, und der Potentialausgleich muss vorhanden sein. Ein Infrarotpanel im Bad wird deshalb fest angeschlossen, nicht über einen Schuko-Stecker betrieben, und das zugehörige Thermostat sitzt außerhalb der Bereiche 0 bis 2 oder gleich außerhalb des Raums. Ein externer Fühler kann dann die Temperatur dort messen, wo sie relevant ist.

Wer für ein Bad plant, sollte außerdem den Nutzungsrhythmus abbilden: zwei kurze Anhebungen am Tag statt Dauerbetrieb, mit Vorlaufzeit von 30 bis 45 Minuten. Ein PID-Regler trifft die Zieltemperatur dabei am zuverlässigsten, weil er nicht überschwingt.

Typische Fehler

1. Das Steckdosenthermostat bleibt in der Bodensteckdose

Auf 30 cm Höhe misst der Fühler in einem strahlungsbeheizten Raum 0,5 bis 1,5 K zu wenig. Das Panel heizt entsprechend über den Sollwert hinaus, dauerhaft und unbemerkt. Ein Verlängerungskabel, das das Thermostat auf Tischhöhe bringt, oder gleich ein Wandthermostat lösen das Problem.

2. Der Sollwert wird auf den gewohnten Wert der Wasserheizung gesetzt

Wer von 22 Grad kommt und bei Infrarot wieder 22 Grad einstellt, verschenkt den Vorteil der Strahlungswärme. Die operative Temperatur liegt dann rund 1 K über dem früheren Empfinden, bezahlt wird das mit 5 bis 8 Prozent Mehrverbrauch.

3. Zu viele Panels an einem Thermostat

Vier Panels zu 1.000 W sind 4.000 W und liegen über den 3.680 W, die ein 16-A-Kontakt schaltet. Das Ergebnis sind verschweißte Relaiskontakte und im ungünstigen Fall ein Panel, das nicht mehr abschaltet. Ab etwa 3.300 W gehört ein Schütz im Verteiler dazwischen.

4. Regelung und Fensterlüftung ignorieren einander

Ohne Fensterkontakt oder Fensteroffen-Erkennung heizt das Panel beim Stoßlüften mit voller Leistung gegen die geöffnete Fensterfläche. Zehn Minuten Volllast eines 1.200-W-Panels sind 0,2 kWh, jeden Tag, in jedem Raum. Fast alle digitalen Thermostate haben eine Erkennung über den Temperaturabfall, sie ist nur oft ab Werk deaktiviert.

Vorteile und Nachteile

Fazit

Weiterführende Links und Quellen

• Infrarotheizung mit Bild, Infrarotheizung als Standgerät, Infrarotheizung gegen Schimmel, Elektroheizung mit Wärmespeicher, Strommessgeräte im Vergleich
• DIN VDE 0100-701, Errichten von Niederspannungsanlagen, Räume mit Badewanne oder Dusche, Einteilung in die Bereiche 0 bis 2
• DIN VDE 0100-410, Schutz gegen elektrischen Schlag, Anforderung an Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen mit 30 mA
• VDE, Normenwerk und Erläuterungen zu Elektroinstallationen im Wohnbereich
• Umweltbundesamt, Hinweise zu Raumtemperatur, Lüftung und Energiebedarf im Wohngebäude
• DIN EN ISO 7730, Bewertung des Behaglichkeitsempfindens, Grundlage der operativen Temperatur und der Strahlungsasymmetrie
• Unsere Methodik, wie wir bewerten und worauf wir uns stützen