Heizstab: Merkmale und Einsatz in der Heiztechnik

Der Heizstab zählt zur Kategorie der Elektroheizungen. Er wandelt demnach elektrische Energie in thermische um und stellt somit Wärme zur Verfügung. Wie bei allen elektrischen Wärmeerzeugern kommt auch der Heizstab vor allem kurzfristig und punktuell am besten zum Einsatz. Den meisten wird er zum Erwärmen von Wasser bekannt sein und wahrscheinlich am ehesten aus der Campingküche. Doch auch in der Heizungstechnik findet er Verwendung. Wie und zu welchem Zweck, erfahren Sie im folgenden Text. 

Merkmale und Funktion eines Heizstabes

Heizstäbe sind stabförmige Heizelemente. Sie werden von elektrischer Energie durchströmt und wandeln diese in thermische Energie um, also in Wärme. Sie dienen zur direkten Erwärmung von Flüssigkeiten oder Gasen. Neben Öl erhitzen sie in der Regel Wasser. Zum Aufheizen von Luft oder Gasen kommen Heizstäbe eher in der Industrie zum Einsatz wie zum Beispiel in Trocknungsanlagen, zur Luftkanalbeheizung oder in Wärmekammern.

Ein Heizstab wird auch als Heizpatrone oder Einschraubheizkörper bezeichnet. Doch nicht nur die Begrifflichkeiten können variieren, auch die Ausführungen. Je nach Einsatzgebiet sind Heizstäbe unterschiedlich groß (entsprechend der Einbaulänge) oder haben eine unterschiedliche Anzahl an Windungen. Doch grundsätzlich ist ihr Aufbau gleich. Sie bestehen aus einem in U-Form gebogenen Rohrheizkörper, der anschlussseitig in einen sogenannten Gewindenippel eingelötet oder eingeschweißt ist. Das Anschlussgehäuse besteht entweder aus verzinktem Stahl oder aus Edelstahl.

Besitzt ein Heizstab eine Temperaturregelung, kann diese sowohl innen- als auch außenliegend installiert sein. Ist diese vorhanden, erfolgt die Kabelverschraubung für den elektrischen Anschluss über einen sogenannten Befestigungsflansch. Gibt es keine temperaturgeführte Regelung, wird die elektrische Zuleitung direkt über die Anschlusshaube installiert. 

Heizstäbe kommen in unterschiedlicher Form vor und haben ein weit gefächertes Anwendungsgebiet.
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Kosten und Leistung 

Wie viele andere Elektroheizungen sind auch Heizstäbe in der Anschaffung sehr kostengünstig. So liegt der Preis für einen vergleichsweise kleinen Heizstab mit geringer Leistung bei weit unter 100 Euro. Daneben ist ihre Installation sehr einfach und kann in vielen Fällen vom Hausbesitzer selbst übernommen werden. Dies ist jedoch stark davon abhängig, wo genau der Heizstab zum Einsatz kommt.

Heizstäbe können über den normalen Haushaltsstrom angeschlossen werden. Denn darüber werden Geräte mit Einphasenstrom von 230 Volt versorgt sowie mit Dreiphasenwechselstrom von 400 Volt. Heizstäbe mit einer Leistung bis zu drei Kilowatt benötigen einen 230-Volt-Anschluss. Soll die Leistung höher sein und zwischen 4,5 und 9 Kilowatt liegen, wird ein elektrischer Anschluss von 400 Volt benötigt.

Die Strompreise sind im Vergleich zu anderen Energielieferanten jedoch relativ hoch. Trotz geringer Anschaffungskosten, können die Betriebskosten bei Dauerbetreib eines Heizstabs explodieren und den finanziellen Aufwand für dieses Element drastisch erhöhen. Deshalb sollte ein Heizstab nur als Ergänzung zum Einsatz kommen.

Wartung: Kalkablagerungen auf dem Heizstab

In der Regel ist der Wartungsaufwand bei einem Heizstab sehr gering. Jedoch kann es bei sogenanntem harten, also sehr kalkhaltigem Wasser, zu Ablagerungen auf dem Heizstab kommen. Dies tritt vor allem dann auf, wenn das Leitungswasser auf 60 Grad und mehr erwärmt wird. Dies kann unter Umständen die Wärmeabgabe beeinträchtigen. Das hat wiederum zur Folge, dass sich die Betriebstemperatur des Stabs erhöht. Doch dies hat kaum Auswirkungen auf die Energieeffizienz. Denn dadurch, dass der Heizstab in die Flüssigkeit getaucht ist, kann so gut wie keine thermische Energie entweichen. Jedoch können diese Ablagerungen zu Schäden am Heizstab führen. Er kann überhitzen. In der Heizungsanlage selbst können Kalkablagerungen abplatzen und die Ventile, Armaturen oder Wärmeübertager verstopfen.

Die Kalkbildung vollständig zu verhindern, ist nahezu unmöglich. Dennoch können sie den Prozess verlangsamen, wenn die Temperatur nur zwischen 50 und 60 Grad Celsius liegt. Um jedoch die Gefahr durch Legionellen zu verhindern, sollte die Trinkwassertemperatur regelmäßig, ein bis zwei Mal auf über 65 Grad Celsius erhöht werden. Ansonsten helfen bei Kalkablagerungen Essig und reine Zitronensäure, von stark chemischen Mitteln ist abzuraten. 

Der Heizstab und seine Einsatzgebiete

Heizstäbe werden vielfältig eingesetzt und übernehmen in der Heiztechnik unterschiedliche Funktionen; auch wenn sie in jedem Falle Wasser erwärmen. Diese Zusatzaspekte können sein:

  • Temperaturschwankungen ausgleichen
  • Zusatzheizung
  • Im Speziellen: Abtöten von Legionellen

Sie sind in der Regel also eine Ergänzung und Unterstützung für die bestehende Warmwasserbereitung. Sie erwärmen das Brauchwasser unabhängig von der primären Energiequelle. Damit kann ein Heizstab in allen Heizsystemen zum Einsatz kommen. In jedem Falle erhöhen sie die Flexibilität. Denn sie decken kurzfristige Bedarfsspitzen. Als Ausnahme sind sie in Boilern das einzige Heizelement.

Vor allem um auf die Bedarfsspitzen und Schwankungen zu reagieren, werden Heizstäbe in den folgenden Systemen integriert:

  • In Pufferspeichern verschiedener Heizsysteme
  • In Solarspeichern von Solarthermie-Anlagen

heizung.de Redakteurin Jeannette Kunde

Fazit von Jeannette Kunde

Der Heizstab bietet eine hohe Flexibilität vor allem bei Temperatur- und Bedarfsschwankungen. Wenn die Heizung oder die Wasserhähne häufig auf- und wieder zugedreht werden, spricht man vom sogenannten Takten. Das führt zu einer ineffizienteren Leistung der Anlage. Kommt jedoch ein Heizstab zum Beispiel in einem Pufferspeicher zum Einsatz, dann relativiert sich dieser Effekt vor allem während der sogenannten Bedarfsspitzen. Das Warmwasser kann auf einem gleichmäßigen Temperaturniveau gehalten werden. Dennoch sollte der Einsatz anhand des eigenen Heizverhaltens und Energieverbrauchs abgewogen werden, da die Betriebskosten aufgrund der hohen Strompreise relativ hoch sind. 

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