15. Februar 2021

Die Raumklimaqualität – auf Englisch Indoor Environment Quality – gewinnt an Bedeutung – und damit verbunden auch die RLT-Anlagentechnik. Auf der ISH digital 2021 steht das Thema im Fokus

Die Corona-Epidemie und der damit verbundene erforderliche Schutz von Personen wird künftig auch die Planung und Ausführung von neuen Lüftungs- und Klimaanlagen beeinflussen, sind sich Experten einig. Höhere Außenluftvolumenströme und der Einsatz hocheffizienter Luftfiltersysteme gelten als potenziell sinnvolle Maßnahmen. Eine Einführung in das Thema „Indoor Environment Quality“.

Ob in Büro-, Verwaltungs- und Veranstaltungsgebäuden, Restaurants, Kinos, Th eatern, Kaufh äusern, Boutiquen, Supermärkten, Freizeit- oder Gewerbegebäuden: Überall dort, wo sich Personen über längere Zeit aufh alten, sorgt der Betrieb von Lüft ungs- und Klimaanlagen dafür, dass dauerhaft angenehme und an den aktuellen Bedarf angepasste Temperaturen und Raumluft feuchten sowie eine gesunde, als frisch empfundene Luft qualität sichergestellt werden. Technische Regeln, Normen und Richtlinien sprechen hier von der thermischen Behaglichkeit und von der Raumklimaqualität IEQ (Indoor Environment Quality), die von mehreren Parametern geprägt wird.

Optimaler Bereich von Temperatur, Feuchte und Luftgeschwindigkeit
Die thermische Behaglichkeit von Personen in Räumen, also deren Zufriedenheit mit den Raumkonditionen, ist wesentlich abhängig von der Raumtemperatur, der Raumluftfeuchte und von der Luftbewegung. Für eine gute IEQ, an der sich die meisten Projektierungen von Lüftungs- und Klimaanlagen für Gebäude und allgemeine Aufenthaltsbereiche orientieren, gelten zum Beispiel folgende anzusetzende Werte:

• Raumtemperatur: zwischen rund 20 °C im Winter und 26 °C im Sommer.
• Raumluftfeuchte: zwischen etwa 40 % im Winter und 60 % im Sommer.
• Luftgeschwindigkeit: unter etwa 0,2 m/s in Aufenthaltsbereichen von Personen, um eine mögliche Zuggefährdung auszuschließen.

Je nachdem, welche Aktivität eine Person gerade ausübt (Schwere einer körperlichen Tätigkeit, hohe Konzentration) und wie luftig oder dicht die Person bekleidet ist, können die aktuellen „Wunschwerte“ zur Behaglichkeit leicht von den obigen pauschalen Vorgaben abweichen.

CO₂-Leitwert als Indikator für Raumluftqualität
Hinzu kommt die Sicherstellung einer gewünschten Raumluftqualität. Durch das Freisetzen von Geruchs- und Schadstoffen aus Decken, Wänden, Böden und aus Einrichtungsgegenständen, durch den Betrieb von Geräten und durch CO₂, das beim Ausatmen abgegeben wird, wird die Raumluft ständig belastet. Als Indikator und Grenzwert für eine gesundheitlich unbedenkliche und qualitativ gute Luftqualität gilt nach vielen Normen und Richtlinien, zum Beispiel der DIN EN 16798 „Eingangsparameter für das Innenraumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden bezüglich Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik“ und auch gemäß der Arbeitsstättenregel ASR 3.6 „Lüftung“, ein Gehalt von 1000 ppm CO₂ in der Raumluft. Ab CO₂-Konzentrationen über 2000 ppm schreibt die ASR 3.6 vor, dass für solche, nun zu stark belastete Räume, weitergehende Maßnahmen für eine verstärkte Lüftung einzuleiten sind.

Aktuelle technische Regeln, wie auch die DIN EN 16798, orientieren sich an diesem CO₂-Leitwert von 1000 ppm. Sie empfehlen für eine gute Raumluftqualität bei der Projektierung von Lüftungs- und Klimaanlagen in Abhängigkeit von der Raumnutzung Außenluftvolumenströme zwischen etwa 30 bis 50 m³/h pro Person beziehungsweise einen etwa 1- bis 2-fachen Raumluftwechsel. Dieser Luftvolumenstrom wird dann im Lüftungsgerät gefiltert (Abscheidung von Stäuben und ggf. auch von gasförmigen Verunreinigungen), bedarfsorientiert temperiert (Heizen bzw. Kühlen), be- oder entfeuchtet und als Zuluft über das Luftleitungssystem in die Räume eingebracht. Da gleichzeitig stets ein gleichgroßer Abluftvolumenstrom aus den Räumen abgeführt wird, stellt sich durch diesen ständigen Luftwechsel in den Räumen eine gute, hygienische und als angenehm empfundene Luftqualität ein.

Fensterlüftung möglich, aber nicht immer sinnvoll
Eine ausreichende Raumluftqualität ist – zumindest zeitweise – auch durch eine Fensteröffnung möglich. Doch dabei ist mit erheblichen Einschränkungen und mit negativen Auswirkungen auf die Behaglichkeit und die Luftqualität zu rechnen. Durch das Einströmen warmer Außenluft im Sommer überhitzen die Räume. Im Winter dagegen kühlt die kalte Außenluft die Räume aus. Gleichzeitig wird die Raumluft extrem trocken, was die Schleimhäute belastet und das Infektionsrisiko gegenüber Bakterien und Viren erhöht. Hinzu kommen Einflussfaktoren wie einströmende Stäube und eindringender Straßenlärm sowie eine möglicherweise unzureichende Durchströmung des Raums mit Außenluft . Diese Probleme treten beim Betrieb einer Lüft ungsanlage, die kontinuierlich gefilterte, erwärmte oder gekühlte Außenluft in die Räume einbringt und gleichzeitig belastete Luft aus den Räumen abführt, nicht auf. Daher kann eine ganzjährig gute Raumluft qualität nur durch den Betrieb einer mechanischen Lüft ungsanlage sichergestellt werden.

In Ergänzung zu den thermischen Faktoren sind für eine dauerhaft gute Raumluft qualität auch die Vorgaben der VDI 6022 „Hygieneanforderungen an raumluft technische Anlagen und Geräte“ einzuhalten. Gemäß dieser Richtlinie sind „RLT-Anlagen nach dem Stand der Technik so zu planen, auszuführen, zu betreiben und instand zu halten, dass von ihnen weder Beeinträchtigungen der Gesundheit noch Störungen der Befindlichkeit, der thermischen Behaglichkeit oder Geruchsbelästigungen ausgehen können“. Damit die Forderung der VDI 6022 „Die Zuluft soll gesundheitlich zuträglich sein“ erfüllt wird, enthält die Richtlinie umfangreiche Tabellen und Listen für Prüfungen und Inspektionen, die regelmäßig von zertifizierten Fachleuten an allen Komponenten und Geräten einer Lüftungsanlage durchzuführen sind.

Wie viele weltweit durchgeführte Studien ergaben, haben die Faktoren thermische Behaglichkeit und Raumluftqualität einen großen Einfluss auf das allgemeine Wohlbefinden und auch auf die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit von Personen, zum Beispiel bei Tätigkeiten an Büroarbeitsplätzen. Die Studien haben gezeigt, dass zum Beispiel bei zu geringen oder zu hohen Temperaturen oder Luftfeuchten, die außerhalb des Behaglichkeitsempfindens liegen, sowie durch eine unzureichende Luftqualität die Leistung und Konzentration von Personen rasch um 5 bis 10 % abnehmen kann.

Vorgaben der Ökodesign-Verordnung
Bereits seit Anfang 2016 wird ein effizienter Betrieb von Lüftungsgeräten durch die Umsetzung der Ökodesign-Verordnung 1253/2014 „Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Lüftungsanlagen“ vorgegeben. Diese Verordnung definiert zum Beispiel den Einsatz von Systemen zur Wärmerückgewinnung und von Luftfiltern, woraus eine maximal erlaubte elektrische Leistungsaufnahme der Ventilatoren folgt. Diese Vorgaben müssen EU-weit zwingend alle Unternehmen einhalten und dokumentieren, die Lüftungsgeräte herstellen und/oder anbieten.

Corona-Pandemie und die Auswirkungen auf die Lüftungs- und Klimatechnik
Experten sind sich einig, dass die seit Frühjahr 2020 anhaltende Corona-Pandemie und der Schutz von Personen in Räumen vor Infektionen mit Covid-Viren erhebliche Auswirkungen auf die Lüftungs- und Klimatechnik haben wird. Hier spielen Lüftungsanlagen eine bedeutende Rolle, denn durch die ständige Durchspülung mit einer hohen Menge an Außenluft wird die Konzentration der Covid-Aerosole in der Raumluft erheblich verdünnt und somit das Infektionsrisiko stark verringert. Dabei gilt: Je mehr Außenluft, umso besser wird die Wirkung. Und sollte die Leistung einer bestehenden Lüftungsanlage für einen ausreichenden Außenluftwechsel und eine signifikante Verringerung der Covid-Aerosole nicht ausreichen, empfehlen sich zwei ergänzende Maßnahmen:

Erstens: Eine zusätzliche Fensterlüftung in regelmäßigen Abständen. Zweitens: Der Betrieb von Sekundärluft-Reinigungsgeräten, die direkt in den Räumen aufgestellt und betrieben werden. Diese steckerfertigen Geräte saugen ständig Raumluft an, filtern die darin möglicherweise enthaltenen Viren in Hochleistungsfiltern (HEPA) und/oder UV-CStrahlungseinheiten mit einer Effizienz von über 99 % aus und fördern die so gereinigte Luft zurück in den Raum. Solche Geräte, die auch von Virologen als sinnvolle Ergänzung zur Außenlufteinbringung empfohlen werden, gibt es mittlerweile von vielen Herstellern in unterschiedlichen Ausstattungen und Luftleistungen. Sie eignen sich für einen wirksamen, ergänzenden Schutz vor einer Infektion mit Corona-Viren zum Beispiel besonders für Schulräume, Großraumbüros, Besprechungsräume, aber auch für Arztpraxen, Fitnessräume und viele weitere Anwendungen.

Gleichzeitig ist davon auszugehen, dass die Corona-Epidemie und der Personenschutz künftig auch Planungen und Ausführungen von neuen Lüftungs- und Klimaanlagen stärker berücksichtigt werden wird – zum Beispiel durch höhere Außenluftvolumenströme und den Einsatz hocheffizienter Luftfiltersysteme.

Tipp der Redaktion!
Die ISH, Weltleitmesse für Wasser, Wärme, Klima, findet vom 22. bis 26. März 2021 rein digital statt. Im Fokus stehen zahlreiche SHK-relevante Themen, darunter auch „Indoor Environment Quality“. Über die konkreten Inhalte und die Ausgestaltung der einzelnen Programmbausteine im Rahmen der digitalen Messe informieren wir Sie frühzeitig im Heft und auf ikz.de.