Industriehalle mit moderner Hallenheizungs- und Lüftungslösung von ETAPART

Elektrische Hallenheizung für Industrie und Gewerbe

Elektrische Hallenheizungen gewinnen durch Photovoltaik (PV), Dekarbonisierung und dem Wunsch nach flexiblen, energieeffizienten Heizkonzepten zunehmend an Bedeutung in Industrie und Gewerbe. Doch nicht jede elektrische Technologie eignet sich für jede Halle. Entscheidende Faktoren bei der Planung sind z. B. Hallenhöhe, Nutzung, Heizlast, vorhandener PV-Strom und gewünschte Betriebszeiten, um die optimale Elektroheizung für Ihre Halle zu ermitteln.

Was ist eine elektrische Hallenheizung?

Eine elektrische Hallenheizung nutzt elektrische Energie, um Industrie-, Produktions-, Lager- oder Gewerbehallen mit Wärme zu versorgen. Je nach System wird der eingesetzte Strom entweder direkt in Wärme umgewandelt oder zum Betrieb einer Wärmepumpe genutzt, die zusätzlich Umwelt- oder Prozesswärme erschließt.

Zu den möglichen elektrischen Heizsystemen für Hallen zählen unter anderem:

  • elektrische Infrarot- und Strahlungsheizungen
  • elektrische Deckenheizungen und Heizpaneele
  • elektrische Warmluftsysteme
  • Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen

Dabei unterscheiden sich die Technologien deutlich in ihrer Funktionsweise.

Wie funktioniert eine elektrische Hallenheizung?

Infrarotstrahlung erwärmt primär Personen, Maschinen und andere Oberflächen, anstatt zunächst das gesamte Luftvolumen der Halle zu erwärmen. Dadurch reduzieren sich insbesondere in hohen Hallen Wärmeverluste und es werden bereits bei vergleichsweise niedrigen Lufttemperaturen angenehme Bedingungen in den genutzten Bereichen erreicht. 

Bei elektrischen Warmluftheizungen wird elektrische Energie in Wärme umgewandelt und anschließend über einen Ventilator an die Raumluft übertragen, wodurch sich die Raumluft direkt erwärmt.

Wärmepumpen hingegen nutzen Strom hauptsächlich für den technischen Prozess, der Wärme aus der Umgebung, aus der Abluft oder aus industrieller Abwärme auf ein nutzbares Temperaturniveau bringt. Sie können so im geeigneten Betriebsbereich aus einer Kilowattstunde Strom mehrere Kilowattstunden Wärme bereitstellen.

Elektrische Heizsysteme für Hallen im Vergleich

Ob Produktionshallen, Lagerhallen, Werkstätten, Logistikbereiche, Montageplätze, Verkaufs- und Ausstellungshallen, Sport- und Veranstaltungshallen oder auch einzelne Arbeitszonen in großen Hallen: Für welche Hallen sich eine elektrische Hallenheizung eignet, lässt sich nicht pauschal beantworten. Die jeweilige Eignung hängt stärker von der Heizlast, dem Nutzungsprofil und der Zonierung ab als allein von der Hallengröße. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über mögliche Einsatzbereiche der einzelnen Systeme.

Heizsystem

Funktionsweise

Besonders geeignet für

elektrische Strahlungsheizung

  • wandelt Strom direkt in Infrarotstrahlung um 
  • erwärmt überwiegend Oberflächen und Personen
  • hohe Hallen
  • Arbeitsplätze
  • einzelne Hallenzonen
  • bedarfsgerechtes Heizen

elektrische Warmluftheizung

  • erwärmt die Raumluft elektrisch 
  • verteilt sie über Gebläse
  • kleinere Räume 
  • Bereiche mit gleichmäßigem Wärmebedarf

Wärmepumpe

  • nutzt Strom, um Umwelt-, Abluft- oder Prozesswärme auf ein höheres Temperaturniveau zu bringen
  • kontinuierlich beheizte Hallen
  • Niedertemperatursysteme
  • Neubauten

Hybridsystem

  • kombiniert unterschiedliche Wärmeerzeuger und Betriebsweisen
  • Hallen mit wechselnden Lasten, hohen Spitzenlasten oder vorhandener Energieinfrastruktur

Elektrische Hallenheizung oder Wärmepumpe – was ist sinnvoller?

Ob eine elektrische Strahlungsheizung oder eine Wärmepumpe die bessere Lösung ist, hängt wesentlich vom Nutzungsprofil der Halle ab. Beide Technologien unterscheiden sich grundlegend in ihrer Funktionsweise und ihren Stärken.

Eine elektrische Strahlungsheizung bietet sich vor allem dort an, wo einzelne Arbeitsplätze oder Hallenbereiche nur zeitweise beheizt werden. Es gibt keine langen Aufheizphasen und die einzelnen Heizbereiche können bedarfsgerecht geregelt werden.

Eine Wärmepumpe ist besonders interessant Hallen mit längerem und relativ gleichmäßigem Wärmebedarf sowie für Gebäude, in denen niedrige Vorlauftemperaturen genutzt werden können.

Elektrische Strahlungsheizung und Wärmepumpe im Vergleich

Kriterium

elektrische Strahlungsheizung

Wärmepumpe

Wärmebereitstellung

sehr schnell

abhängig von System und Wärmeverteilung

zonierte Beheizung

sehr gut möglich

abhängig vom Wärmeverteilsystem

Investitionsaufwand

meist geringer

häufig höher

Systemkomplexität

vergleichsweise gering

höher

Effizienz der Stromnutzung

direkte Umwandlung in Wärme

zusätzliche Nutzung von Umwelt- oder Abwärme

kontinuierlicher Heizbetrieb

abhängig vom Strompreis

häufig besonders geeignet

kurzzeitige Beheizung

sehr gut geeignet

nicht immer optimal

PV-Nutzung

direkt möglich

direkt möglich

Kühlung im Sommer

in der Regel nicht

je nach System möglich

Wärmepumpe und elektrische Strahlungsheizung kombinieren

Sie brauchen sich jedoch nicht zwingend zwischen Strahlungsheizung oder Wärmepumpe entscheiden, sondern können beide Systeme innerhalb eines hybriden Heizkonzepts ergänzen. Die Wärmepumpe übernimmt dann einen Großteil der Grundlast und hält die Halle kontinuierlich auf einem definierten Temperaturniveau. Elektrische Strahlungsheizungen übernehmen ergänzend Spitzenlasten und Bereiche, in denen kurzfristig zusätzliche Wärme erforderlich ist. Das hat gleich mehrere Vorteile:

  • Die Wärmepumpe arbeitet überwiegend in günstigen Betriebsbereichen.
  • Zusätzliche Wärme wird bedarfsgerecht kurzfristig und gezielt bereitgestellt.
  • Nicht dauerhaft genutzte Bereiche werden nicht kontinuierlich vollständig beheizt.
  • Für beide elektrischen Systeme kann PV-Strom genutzt werden.
  • Heizleistung und Energieverbrauch lassen sich stärker an die tatsächliche Hallennutzung anpassen.

Welche Aufteilung zwischen Wärmepumpe, elektrischer Strahlungsheizung und gegebenenfalls weiteren Wärmeerzeugern sinnvoll ist, sollte anhand der Heizlast und des tatsächlichen Nutzungsprofils durch eine Fachfirma berechnet werden.

Wann ist eine elektrische Hallenheizung wirtschaftlich?

Direktelektrisches Heizen ist nicht automatisch günstig. Entscheidende Kriterien für die Wirtschaftlichkeit sind der Strompreis, die Nutzungsdauer, die Heizlast und die Möglichkeit, eigens erzeugten PV-Strom zu nutzen. 

Neben den Investitionskosten sollten insbesondere Stromverbrauch, Betriebszeiten, mögliche PV-Eigennutzung sowie Wartungs- und Installationskosten betrachtet werden. Für eine belastbare Wirtschaftlichkeitsbewertung empfiehlt sich daher eine individuelle Planung auf Basis der tatsächlichen Heizlast und Nutzung.

Lässt sich eine elektrische Hallenheizung mit Photovoltaik betreiben?

Ja, elektrische Hallenheizungen können mit Strom aus einer Photovoltaikanlage betrieben werden. Wie hoch der tatsächlich nutzbare PV-Anteil ist, hängt allerdings vom zeitlichen Verhältnis zwischen Stromerzeugung und Heizbedarf ab.

Besonders interessant ist die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom, der in Ihrem Unternehmen nicht anderweitig verbraucht wird. Anstatt überschüssige Energie ausschließlich in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen, können Sie diese beispielsweise für elektrische Strahlungsheizungen oder Wärmepumpen nutzen. Dadurch reduziert sich der Eigenverbrauch der PV-Anlage und der Strombezug aus dem Netz sinkt.

Wann lohnt sich die Kombination aus Hallenheizung und PV besonders?

Ausgangssituation

Potenzial

große PV-Anlage mit regelmäßigen Stromüberschüssen

hoher Eigenverbrauch durch elektrische Heizung möglich

Halle wird hauptsächlich tagsüber genutzt

Heizbedarf und PV-Erzeugung können zeitlich besser zusammenpassen

einzelne Arbeitsbereiche werden beheizt 

PV-Strom kann gezielt für zonierte Strahlungsheizung eingesetzt werden

sehr hoher Heizbedarf im Winter

zusätzliche Netzenergie oder ergänzende Wärmequelle wahrscheinlich erforderlich

Wärmepumpe vorhanden

PV-Strom kann besonders effizient für den Wärmepumpenbetrieb genutzt werden

Abgleich von Stromerzeugung und Lastprofil

Der größte Heizenergiebedarf fällt typischerweise in die Wintermonate, während Photovoltaikanlagen im Sommer besonders hohe Erträge erzielen. Eine große PV-Anlage bedeutet deshalb nicht automatisch, dass Sie die elektrische Hallenheizung vollständig mit Solarstrom betreiben können. Für eine realistische Bewertung empfiehlt es sich, die PV-Erzeugung und das elektrische Lastprofil des Betriebs möglichst genau miteinander abzugleichen. Wichtige Faktoren sind dabei:

  • Größe und Leistung der vorhandenen PV-Anlage
  • saisonaler und tageszeitlicher PV-Ertrag
  • vorhandener Stromverbrauch im Unternehmen
  • Heizzeiten und Heizlast der Halle
  • mögliche Überschüsse aus der PV-Anlage
  • elektrische Anschlussleistung
  • Möglichkeiten zur intelligenten Regelung der Heizung

Eine intelligente Steuerung kann beispielsweise verfügbare PV-Überschüsse berücksichtigen und einzelne Heizbereiche gezielt aktivieren, wenn ausreichend eigener Strom vorhanden ist. Je nach Nutzungskonzept können zusätzlich Batteriespeicher oder andere Wärmeerzeuger Bestandteil des Gesamtsystems sein.

Welche Vorteile bietet eine elektrische Hallenheizung?

  • Wärme ist kurzfristig ohne Vorlaufzeiten verfügbar.
  • Einzelne Hallenzonen sind separat beheizbar.
  • Es ist kein Platzbedarf für die Brennstofflagerung nötig.
  • Am Einsatzort findet keine Verbrennung statt.
  • Es bedarf keines klassischen Abgassystems bei direkten Elektrostrahlern.
  • Es ist nur ein geringer Installationsaufwand erforderlich.
  • Elektrische Strahlungsheizungen erzeugen nur wenig Luftbewegung.
  • Eine Elektroheizung ist gut mit Photovoltaik kombinierbar.
  • Der Betrieb ist lautlos und erzeugt keine Luftverwirbelungen.

Nachrüstung der elektrischen Heizung bei Hallen im Bestand

Elektrische Hallenheizungen lassen sich grundsätzlich auch in bestehenden Industrie- und Gewerbehallen nachrüsten. Gerade bei bestehenden Hallen kann eine Kombination aus neuer und vorhandener Technik sinnvoll sein. Statt ein bestehendes Heizsystem vollständig zu ersetzen, können Sie mit elektrischen Strahlungsheizungen beispielsweise gezielt einzelne Arbeitsbereiche versorgen oder als zusätzliche Wärmequelle einsetzen.

Entscheidend sind unter anderem die verfügbare Anschlussleistung, die Hallenhöhe, der Dämmstandard, die vorhandene Heiztechnik sowie das Nutzungsprofil der Halle.

Planung einer elektrischen Hallenheizung

Ob eine elektrische Hallenheizung als Vollheizung, Arbeitsplatzheizung oder Bestandteil eines Hybridsystems sinnvoll ist, lässt sich nur anhand der konkreten Halle beurteilen. Eine reine Betrachtung der Hallenfläche reicht dabei nicht aus. Für einen aussagekräftigen Vergleich sollten auch Energieverbrauch, Stromkosten, Wartung, mögliche PV-Eigennutzung, Lebensdauer und die benötigte Anschlussleistung berücksichtigt werden. Die folgende Checkliste gibt einen Überblick über die wichtigsten Kriterien.

Checkliste: Was ist bei einer elektrischen Hallenheizung zu beachten?

Gebäude und Gebäudehülle

 

  • zu beheizende Fläche
  • Deckenhöhe
  • Dämmung der Gebäudehülle
  • Größe der Öffnungen
  • Nutzungszeiten von Hallentoren

Nutzung

  • Raumtemperatur (Materialien / Arbeitsschutz)
  • ggf. Teilnutzung / Temperaturzonen
  • Nutzungszeiten und -art

Heizbedarf

  • Heizlast der Halle
  • ggf. hohe Spitzenlasten
  • nutzbare Prozess- oder Abwärme vorhanden?
  • weiter nutzbares Heizsystem im Bestand?

Elektrische Infrastruktur

  • Höhe der Anschlussleistung 
  • Notwendigkeit von Erweiterungen am Stromanschluss
  • Photovoltaikanlage vorhanden?
  • Höhe von PV-Erzeugung und Stromverbrauch im Jahresverlauf
  • regelmäßig PV-Überschüsse vorhanden?

Regelung und Wirtschaftlichkeit

  • unabhängige Regelung einzelner Hallenzonen?
  • Berücksichtigung von Belegungszeiten
  • Reaktionsmöglichkeit der Steuerung auf PV-Überschüsse 
  • Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten 
  • Welches System verursacht über den gesamten Betrachtungszeitraum die niedrigsten Gesamtkosten?

Gesetzliche Anforderungen für Elektroheizungen in Hallen

Auch die gesetzlichen Anforderungen an die Wärmeversorgung sollten bereits bei der Planung berücksichtigt werden. Insbesondere bei hohen Hallen und dezentralen Strahlungsheizungen sieht das Gebäudeenergierecht besondere Regelungen vor.

Welche Anforderungen bei Ihrem Projekt gelten, hängt unter anderem davon ab, ob es sich um einen Neubau oder ein Bestandsgebäude handelt, welche Raumhöhen vorliegen und welches Heizsystem vorgesehen ist. 

Elektrische Hallenheizung mit ETAPART planen

Möchten Sie Ihre Halle elektrisch beheizen oder prüfen, ob Elektrostrahler, Photovoltaik oder ein Hybridsystem für Ihr Gebäude die wirtschaftlichste Lösung sind? Kontaktieren Sie unsere Expert:innen. Mit ihrer Expertise im nachhaltigen Bau von energieeffizienten Hallenheizungen analysieren wir Ihre individuellen Anforderungen technologieoffen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen ein zukunftsorientiertes Heizkonzept für Ihre Halle.

Das Wichtigste in Kürze

  • Elektrische Strahlungsheizungen können einzelne Arbeitsbereiche gezielt erwärmen, ohne dass die gesamte Halle auf dasselbe Temperaturniveau gebracht werden muss.
  • Steht eigener PV-Strom zur Verfügung, kann dieser direkt für eine elektrische Hallenheizung oder für den Betrieb einer Wärmepumpe genutzt werden. 
  • Hallenhöhe, Dämmstandard, Nutzungszeiten, Heizlast, Zonierung und vorhandene Energieinfrastruktur bestimmen, welches System letztlich sinnvoll ist.