Die zentrale Bedeutung des Innenraumklimas für die Aufenthaltsqualität steht außer Frage. Nicht umsonst gibt es seit einigen Jahren sogar die Krankheitsbezeichnung „Sick Building Syndrom“. Gemeint ist das Unwohlsein, das sich durch negative Umgebungsbedingungen in einem Gebäude einstellt. Eine groß angelegte Studie [1] unter Büroangestellten, die das Bundesumweltamt zitiert, nennt zum Beispiel „tränende Augen, gereizte Schleimhäute, Kopfschmerzen oder juckende Haut“ als mögliche Symptome. Ein gutes Raumklima verhindert hingegen solche unerwünschten Effekte und trägt damit maßgeblich zur Gesundheit und zur Produktivität der Menschen in einem Gebäude bei.
RLT-Anlagen sorgen für Hygiene
Gerade der Aspekt der Luftqualität hat zuletzt in Bezug auf die Gesundheit noch mehr an Bedeutung gewonnen: Husten und Niesen verursachen Aerosole, die potenziell Viren tragen. Trockene Luft bietet optimale Bedingungen für das Überleben und die Ausbreitung dieser Viren. Eine Regelung der Luftfeuchte in einem Bereich zwischen 40 und 60 Prozent kann die Übertragung von Viren dagegen bis zu 70 Prozent reduzieren [2]. Daher wird grundsätzlich eine gute Lüftung der Räume mit möglichst hohem Außenluftanteil empfohlen.
Noch wirkungsvoller als durch einfaches Fensteröffnen lässt sich die Virenlast im Raum durch die gezielte Zufuhr von gefilterter und aufbereiteter Außenluft und durch den Abtransport belasteter Raumluft durch Klima- und Lüftungsanlagen verringern. Eine Übertragung von Corona-Viren über entsprechende Anlagen kann dabei nach aktuellem Kenntnisstand ausgeschlossen werden, wenn die dem Raum zugeführte Luft normgerecht gefiltert wird [3].
Raumlufttechnische Anlagen (RLT-Anlagen) sind damit für das Betreiben vieler Gebäude nicht nur aus energetischer, sondern auch aus hygienischer Sicht eine unabdingbare Voraussetzung. Dabei kommt der regelmäßigen Wartung und Instandhaltung eine entscheidende Bedeutung für den sicheren Anlagenbetrieb zu. Das belegen auch die vom BTGA Bundesverband Technische Gebäudeausrüstung e. V., vom Fachverband Gebäude-Klima e. V. und vom RLT Raumlufttechnische Geräte Herstellerverband e. V. gemeinsam herausgegebenen Expertenempfehlungen „Betrieb Raumlufttechnischer Anlagen unter den Randbedingungen der aktuellen Covid-19-Pandemie“ [4].
RLT-Anlagen sorgen demnach bereits durch Filtration der Außenluft, der Umluft und der Zuluft für ein hohes Maß an Sicherheit, da kleine Partikel und Tropfen gemäß der eingesetzten Filterklasse in der Anlage abgeschieden werden können. Durch die gesicherte Zuführung gereinigter Zuluft führt der Betrieb einer RLT-Anlage immer zu einer Verdünnung möglicher Stofflasten, aber auch der Virenlast, in den zu versorgenden Räumen im Gebäude.
Zusätzlich kann durch eine gezielte Befeuchtung der Raumluft ein Infektionsrisiko vermindert werden. Durch professionelle Planung, Betrieb, Zonierung und Druckhaltung ist außerdem sichergestellt, dass sich Schadstoffe aus der Abluft eines Raumes nicht im gesamten Gebäude verteilen können. Ein ungefilterter Umluftbetrieb soll nach Möglichkeit vermieden werden.
Ultraviolett (UV-C)-Bestrahlung der Zuluft in RLT-Anlagen wurde bisher sehr erfolgreich zur Wasserentkeimung in Luftwäschern eingesetzt. Die direkte Bestrahlung des Zuluftvolumenstroms kam bisher allerdings nur selten zur Anwendung, obwohl diese Lösung bereits seit rund 20 Jahren zur Verfügung steht und eingesetzt wird. UVC-Entkeimung in Kombination mit passender Filtertechnik kann die Keimbelastung im Raum signifikant senken. Die Mikroorganismen werden praktisch augenblicklich inaktiviert. Das Ausmaß hängt von der UVC-Dosis ab. Eine Resistenz gegen UVC-Strahlung kann nicht aufgebaut werden.
Überwachung und Steuerung der Raumklimaparameter
Die Gebäudeautomation (GA) schafft die technischen Möglichkeiten für ein gesundes und produktives Raumklima: Der erste Schritt ist die Überwachung der Bedingungen im Raum. Dies gilt im Besonderen für bereits bestehende Gebäude. Die klimatischen Bedingungen können entweder im Raum selbst über eine Anzeige oder aus Distanz mithilfe eines GA-Systems überwacht werden. Die Anzeige im Raum kann sogar von einem autonomen Fühler mit entsprechender Visualisierung der Parameter übernommen werden.
Eine zentrale Rolle bei der Schaffung idealer Bedingungen spielen dabei Klimaanlagen mit variablem Volumenstrom (VVS-Systeme), da die Steuerung der relevanten Raumklimaparameter über das Lüftungssystem erfolgt. Diese Raumklimaparameter sind insbesondere:
Zur Überwachung der Raumklimaparameter stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Die naheliegendste ist die Anzeige der Parameter auf dem Raumgerät, dem Raumthermostat oder einem Anzeigegerät im Raum. Ein einfacher Anwendungsfall könnte das Öffnen eines Fensters oder das Einschalten der Lüftung sein, wenn zum Beispiel die CO2-Konzentration in einem Besprechungsraum oder Klassenzimmer zu hoch ist. Solches Vorgehen könnte in einem Gebäude angemessen sein, in dem kein Lüftungssystem vorhanden ist.
Mit einer Überwachung im Raum, z. B. über eine Zeitfolge, ist es auch möglich festzustellen, ob die VOC-Konzentration zu hoch ist oder das Feuchteniveau außerhalb der gewünschten Werte liegt. Die nächsthöhere Stufe hinsichtlich Überwachung ist die Nachverfolgung und Anzeige der Raumklimaparameter für den Gebäudebetreiber, das Bedienpersonal oder den Facility Manager eines GA-Systems. Ein Anwendungsfall wäre zum Beispiel das Auditieren der Parametertrends mehrerer Gebäude aus der Ferne.
Die CO2-Konzentration wird in ppm (parts per million, Teile pro eine Mio. Teile) erfasst. Frische Außenluft zeigt Werte von etwa 400 ppm. In Innenräumen wird ein Wert von bis zu 1000 ppm als akzeptabel angesehen.
Allerdings definiert sich die Raumluftqualität nicht nur über die CO2-Konzentration, sondern auch über das Vorhandensein flüchtiger organischer Verbindungen. Diese VOCs werden durch CO2-Fühler allerdings nicht erfasst. CO2/VOC-Multifühler stellen deshalb sicher, dass die Lüftung in Abhängigkeit sowohl der CO2- als auch der VOC-Konzentration gesteuert wird. Dieses kombinierte Signal wird auch als Luftqualitätssignal bezeichnet.
Fazit
Leistungsfähige Gebäudeautomation und -technik schafft die Voraussetzungen für ein produktives und gesundes Raumklima. Auch unter verschärften hygienischen Anforderungen können Gebäude damit sicher weiterbetrieben werden. Selbst dann, wenn dies unter Umständen einen temporären Wechsel von Energie- zu Betriebseffizienz bedeutet, um die Menschen in diesen Gebäuden so gut wie möglich zu schützen.
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Bild: Siemens AG
Siemens Schweiz / Best