Der Heizwiderstand einer Elektroheizung

Aufbau und Funktionsweise der Heizwiderstände 

Ein Heizwiderstand oder Heizleiter ist ein elektrisch leitendes Material, das sich unter Spannung erwärmt. Während diese Eigenschaften auf sehr viele Leiter zutrifft, kommen in der Praxis vor allem Materialien zum Einsatz, die eine sehr hohe Temperatur erreichen, dabei aber nicht schmelzen. Abhängig von der jeweiligen Anwendung können die Heizwiderstände frei oder in einer speziellen Isolierung liegen. Zur Isolation eignen sich Materialien wie Porzellan, Glas oder Schamotte. Letzteres kommt unter anderem bei der Elektroheizung mit Schamottekern zum Einsatz.

Temperatur der Leiter ist abhängig von der Stromstärke 

Die Temperaturen elektrischer Heizleiter hängen von den spezifischen Materialeigenschaften und der Stromstärke ab. Geht es um die Materialeigenschaften, kommt es dabei vor allem auf den spezifischen Widerstandswert, die Materialstärke und die Länge der Heizwiderstände an. Mit der Stromstärke lässt sich die Heizleistung hingegen beeinflussen. So steigt die Temperatur, je mehr Strom durch das elektrisch leitende Material fließt. Wichtig ist, dass Experten die Parameter so wählen, dass weder Widerstände noch Isolierungen durch zu hohe Temperaturen schmelzen oder anbrennen.

Verschiedene Materialien für einen Heizwiderstand möglich

Für einen Heizleiter sind grundsätzlich alle Materialien mit einem hohen spezifischen Widerstand geeignet. Für den zuverlässigen Betrieb als Heizwiderstand kommt es außerdem auf eine hohe Temperaturbeständigkeit an. Das heißt, dass der Schmelzpunkt der Heizleitermaterialien sehr hoch sein muss. In der Praxis werden überwiegend Heizleiterlegierungen eingesetzt. Diese bestehen aus mindestens zwei metallischen Komponenten, die selbst bereits typische Heizleitereigenschaften besitzen. Typische Beispiele sind Chrom-Eisen-Nickel- sowie Chrom-Eisen-Aluminium-Legierungen.

Hoher Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Strom in Wärme

Grundsätzlich arbeiten die elektrischen Widerstände mit einem sehr hohen Wirkungsgrad. Denn sie wandeln die aufgenommene elektrische Energie nahezu komplett in Wärme um. Wie effizient diese der tatsächlichen Nutzung zugutekommt, hängt jedoch vom speziellen Anwendungsfall ab. Eine Elektroheizung gibt die Heizwärme zum Beispiel komplett an den Aufenthaltsraum ab und erreicht dadurch einen sehr hohen Wirkungsgrad. Der Heizwiderstand in einer Kochplatte erwärmt neben dem Topf allerdings auch das gesamte Kochfeld. Dadurch bleibt ein Teil der thermischen Energie ungenutzt und der Wirkungsgrad ist geringer.

Typische Anwendungsgebiete in der Heizungstechnik 

Heizwiderstände sind in nahezu allen elektrischen Geräten verbaut, die thermische Energie benötigen oder abgeben. Typische Einsatzgebiete sind dabei Waschmaschinen, Geschirrspüler, Tauchsieder oder Lötkolben. Geht es um die Anwendung in der Heizungstechnik, setzten zum Beispiel Heizlüfter auf die Heizleiter. Diese befinden sich dabei vor einem Ventilator, der Raumluft über die heißen Drähte bläst. Die Luft erwärmt sich und bringt die aufgenommene Wärme in den Raum ein. Aber auch Heizstrahler, elektrische Fußbodenheizungen oder Nachtspeicheröfen wandeln Strom mit einem Heizwiderstand in Raumwärme um.

Kosten für eine elektrische Widerstandsheizung

Wer sich für eine elektrische Widerstandsheizung interessiert, muss je nach Bauart mit ganz unterschiedlichen Kosten rechnen. Während mobile Heizgeräte zwischen 20 und 200 Euro kosten, gibt es sparsame und wohltuende Infrarotheizungen für etwa 300 bis 1.000 Euro. Bei diesen befindet sich der Heizleiter hinter oder in einer Platte, die thermische Energie an den Raum abstrahlt. Eine moderne Nachtspeicherheizung gibt es für 500 bis 1.500 Euro. Elektrische Fußboden- oder Wandheizungen kosten hingegen 40 bis 80 Euro pro Quadratmeter. Bei diesen Flächenheizsystemen integrieren Experten den Heizwiderstand direkt in den Boden- oder Wandaufbau.