Ratgeber
Heizfolien dienen dazu, Flächen, Geräte, Gehäuse, Baugruppen oder Schaltungen gezielt zu beheizen. Dank ihrer dünnen und flexiblen Beschaffenheit lassen sie sich besonders einfach anbringen. Wie Heizfolien funktionieren und worauf Sie beim Kauf achten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Der Aufbau von Heizfolien
Bei Heizfolien handelt es sich um sehr flache und leichte Heizelemente. Sie bestehen in der Regel aus einer Trägerfolie, einer Deckfolie und einem Metallmäander, der auf die Trägerfolie geätzt ist.
Daneben gibt es Heizfolien, die mit eingebetteten Widerstandsdrähten beziehungsweise Drahtwicklungen ausgestattet oder mit leitfähigen Farben oder Pasten bedruckt sind. Die Träger werden meist aus Polyimid (Markenname: Kapton), Mikanit (Glimmer), Silikon oder Polyester hergestellt.
Alle Komponenten sind mithilfe hochwertiger Klebstoffe zusammengefügt, die temperaturbeständig und wärmeleitend sind.
Funktionsweise der Heizfolien
Doch wie funktionieren Heizfolien eigentlich? Vereinfacht gesagt, wandeln sie Strom in Wärme um. Sie werden zur Inbetriebnahme mit einer Gleich- oder Wechselspannung versorgt und transformieren die elektrische Energie in thermische Energie. Das ist darauf zurückzuführen, dass sich das auf dem Träger befindliche Material durch einen hohen elektrischen Widerstand auszeichnet und bei Anliegen einer Spannung erwärmt. Da Heizfolien nahezu 100% des Stroms in Wärme umsetzen, arbeiten sie sehr effizient. Die meisten Ausführungen verfügen über isolierte Anschlusslitzen, über die die Betriebsspannung angeschlossen wird.
Vorteile von Heizfolien
Ein großer Vorteil von Heizfolien besteht darin, dass sie nicht nur dünn und leicht, sondern vor allem flexibel sind. Dadurch passen sie sich an gekrümmte Oberflächen und gewölbte Bauteile problemlos an und sind vielseitiger einsetzbar als starre Heizelemente. Darüber hinaus lassen sich die Leiterbahnen in unterschiedlicher Dichte und vielen verschiedenen Geometrien auf den Träger aufbringen, was es ermöglicht, die Heizleistung für spezifische Anwendungen quasi maßzuschneidern. Viele Heizfolien sind zudem selbstklebend (ein- oder beidseitig), was die Montage vereinfacht.
Heizfolien finden Verwendung, um kleinere Flächen, Bauteile, Baugruppen, Geräte oder Apparate gezielt zu temperieren. Sie werden beispielsweise in Fahrzeugen verbaut, um Sensoren relevanter Systeme bei Minusgraden zu beheizen und sie auf diese Weise vor dem Einfrieren zu schützen und funktionstüchtig zu halten.
Wichtig ist das beispielsweise bei Sensoren, die Kamera-, Radar- oder Fahrassistenzsystemen angehören. Außerdem gibt es Heizfolien, die als Flächenheizungen für LKW- oder PKW-Außenspiegel dienen. Als Frostschutz für Rohre oder Ventile werden sie ebenfalls genutzt.
Des Weiteren kommen Heizfolien zum Einsatz, um eine bestimmte Temperatur in Gewächshäusern, Aquarien, Terrarien oder Aufzuchtkästen zu erzeugen und konstant zu halten. Manche Ausführungen eignen sich sogar zum Beheizen von Flüssigkeiten.
Von Heizfolien, die in der Elektrotechnik Verwendung finden, sind Heizfolien zu unterscheiden, die als elektrische Fußbodenheizung genutzt werden. Dazu zählen sogenannte Infrarot-Heizfolien.
Sie punkten ebenfalls mit einem sehr dünnen und flachen Aufbau und lassen sich ohne großen Aufwand verlegen. Infrarot-Heizfolien bestehen aus elektrisch leitfähigen Materialien, die auf einen Träger aufgebracht und in Folie eingeschweißt sind.
Für die Inbetriebnahme werden sie mithilfe von Kabeln ans Stromnetz angeschlossen. Die elektrische Energie wird in thermische Energie, also Wärme, umgewandelt und als Infrarotstrahlung an den Raum abgegeben.
Trifft die Strahlung auf ein Objekt, geraten dessen Oberflächenmoleküle in Schwingung, wodurch ein Heizeffekt entsteht. Die Strahlungswärme gleicht der der Sonne und wird allgemein als sehr angenehm empfunden.
Infrarot-Heizfolien können unter jedem Bodenbelag verlegt werden, der für eine Fußbodenheizung geeignet ist. Dabei kann es sich um Parkett, Laminat oder Kork, aber auch um Fliesen handeln.
Wichtig ist, die maximal zulässige Temperatur des Bodenbelags nicht zu überschreiten. Im Fall von Auslegware, Teppichen, PVC und Linoleum ist gegebenenfalls eine zusätzliche Trägerschicht zu installieren. Grundsätzlich lassen sich Infrarotheizungen dieser Art nicht nur im Boden, sondern auch in Wänden und Decken integrieren.
Heizfolien sind in unterschiedlichen Formaten und Maßen erhältlich. Breite und Länge beziehungsweise Durchmesser müssen so gewählt werden, dass eine Montage am zu beheizenden Objekt problemlos möglich ist.
Des Weiteren ist die Betriebsspannung zu beachten. Viele Heizfolien sind für Spannungen von 12 V oder 24 V ausgelegt, es gibt aber auch Ausführungen mit einer Betriebsspannung von 230 V. Stellen Sie sicher, dass die Folie für die vorliegende Spannungsart (Gleich- oder Wechselspannung) geeignet ist.
Die Leistung einer Heizfolie ist auf den Verwendungszweck abzustimmen. Bei Folien als Meterware wird die Leistung in Watt pro Quadratmeter angegeben, bei vorgefertigten Heizfolien in Watt pro Stück.
Die IP-Schutzart spielt je nach Anwendungsbereich ebenfalls eine Rolle. Gängig sind IPX4- und IPX7-zertifizierte Folien. IPX4 steht für einen Schutz gegen allseitiges Spritzwasser, IPX7 für einen Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen.
Unser Praxistipp: Oberflächentemperatur ist nicht gleich Heiztemperatur
Hersteller geben für Heizfolien in der Regel eine Oberflächentemperatur an. Hierbei handelt es sich meistens um einen Mittelwert, der bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C und in unbewegter Luft gilt. Das bedeutet, dass die angegebene Oberflächentemperatur unter realen Bedingungen selten erreicht werden kann. Die tatsächliche Heiztemperatur hängt von zahlreichen Faktoren wie der Luftfeuchte, der Umgebungstemperatur oder der thermischen Isolierung ab. Sie wird also stark von außen beeinflusst, was unbedingt berücksichtigt werden muss.
Was bedeutet der Begriff „Hotspots“ im Zusammenhang mit Heizfolien?
Als Hotspots bezeichnet man Stellen stärkerer Hitzeentwicklung, die einer gleichmäßigen Wärmeverteilung entgegenstehen und daher vermieden werden sollten.
Aus welchem Material sollte der Träger einer Heizfolie bestehen?
Das kommt auf die konkrete Anwendung an. Polyester als Trägermaterial ist relativ günstig und für Temperaturen von bis zu 95° C geeignet. Für anspruchsvollere Aufgaben sind Polyimid (Kapton) oder Silikon die bessere Wahl. Sie halten Temperaturen von bis zu 200 °C stand, sind vakuumtauglich und chemisch beständig.
Wie kann ich die Temperatur einer Heizfolie regulieren?
Temperaturfühler, Thermosicherungen, Thermostate und Thermoschalter sind Komponenten, mit denen Temperaturen reguliert werden können. Manche Heizfolien sind bereits mit Reglern für das Temperaturmanagement ausgestattet und bilden eine Art Heizsystem. Ist das nicht der Fall, muss eine der genannten Komponenten dazugeschaltet werden, um ein geregeltes Heizen zu ermöglichen.