Gesunde Raumluft

Die aktuell grassierende Pandemie hat dem Themenbereich um reine und gesunde Atemluft eine neue, breite Aktualität beschert. Besondere Aufmerksamkeit haben jüngste Forschungen erregt, nach denen sich die von Menschen ausgeschiedenen Aerosole, die als Träger von Viren gelten, räumlich wesentlich weiter von ihrer Quelle entfernen können und auch wesentlich länger in der Raumluft präsent sind als bisher angenommen. Auf diesen Erkenntnissen beruhen die aktualisierten Abstandsregelungen, die in „kleinen Elefanten“, oder technisch qualifizierbarer in Metern und Quadratmetern, vorgegeben sind. Während sich die Konzentration der Aerosole und der daran „angedockten“ Viren im Außenraum durch die dort herrschenden Einflüsse relativ schnell reduzieren soll, gelten geschlossene Räume ohne ausreichenden Luftwechsel als Problemfall.

© fizkes

Die Notwendigkeit, die Raumluft auszutauschen, ist freilich nicht ganz neu. Einerseits lassen sich so die Luftschadstoffe reduzieren, die von verschiedenen Materialien ausgasen. Andererseits ist der durch die Atmung verbrauchte Sauerstoff zu ergänzen – von den rund 24% Sauerstoffanteil beim Einatmen der Luft werden nur rund 17% wieder ausgeatmet. Die kolportierten 20.000 Atemzüge pro Mensch und Tag sollen je nach Expertenmeinung zwischen 12 und 20 Kubikmeter Luftvolumen bedeuten und der dabei ausgeatmete Wasserdampf den Feuchtigkeitshaushalt der Innenräume mit bis zu 2,5 Liter pro Kopf und Tag belasten. Die Raumluftfeuchte spielt bekanntlich bei der Bildung von Schimmel und dessen Sporen eine wesentliche Rolle und wo gekocht wird, entsteht zusätzlich Dunst und Geruch.

Weit verbreitetes Problem

Basierend auf den Ergebnissen der aktuellen „Umidus-Studie – Dicke Luft zuhause und am Arbeitsplatz“, bei der im vergangenen Dezember 1.000 Personen befragt wurden, zeigt sich die Relevanz des Themas besonders deutlich. 91 Prozent der Befragten gab zwar an, täglich zu lüften. Dennoch meinte ein Viertel, im Wohnbereich von Schimmelbefall betroffen zu sein.

Rein theoretisch lässt sich der notwendige Luftwechsel zwar manuell durch das Öffnen von Fenstern und/oder Türen bewerkstelligen. Inwieweit die verbrauchte bzw. kontaminierte Luft dabei tatsächlich ausgetauscht wird, ist von einigen Einflüssen abhängig, wobei das Ergebnis der Lüftungsaktion vom Anwender kaum nachvollziehbar ist. Abhängig ist die erzielte Luftwechselrate, neben der Zeitspanne der Öffnung, vom Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft, den herrschenden Windverhältnissen oder auch der Lage der Öffnungen. Im Idealfall sind diese so positioniert, dass eine Querlüftung möglich ist. Bleibt noch der Faktor Mensch zu berücksichtigen, der diesen gesamten Vorgang anstoßen und aktiv begleiten muss. Die 91 % täglich Lüftenden, die trotzdem 25 % Schimmelbefall im Rahmen der vorgenannten Studie meldeten, lässt an der Alltagstauglichkeit der Kombination Mensch-Fenster zweifeln.

Wesentlich effektiver arbeiten da schon mechanische Systeme, die unabhängig von den vorher angeführten Faktoren automatisch für saubere und temperierte Raumluft mit der richtigen Feuchte sorgen. Ausgelegt auf die erforderliche (oder gewünschte) Luftwechselrate erfolgt der Luftaustausch unter kontrollierten Bedingungen. Für Allergiker besonders erfreulich ist dabei, dass die Zuluft über Filter von Pollen gereinigt wird.  Positiv in die Energiebilanz fallen Wärmerückgewinnungssysteme, die einen Teil der Wärmeenergie der Abluft entziehen und damit die Zuluft erwärmen.

© ronstik

Physik nutzen

Kontrollierte Be- und Entlüftungsanlagen, die heizen, kühlen, sowie be- und entfeuchten können und auch den Kampf gegen Viren unterstützen, zählen im Neubaubereich heute zum weitverbreiteten Standard. Aber auch für lüftungslose Bestandsbauten stehen einige Möglichkeiten zur Verfügung, die Raumluft zu reinigen. Etwa mobile Luftreinigungsgeräte, die mit Frischluft und mit Hochleistungsfiltern arbeiten und so die Aerosole in der Raumluft zu mehr als 99 Prozent ohne bauliche Maßnahmen entfernen. Interessante Effekte werden auch vom Baustoffsektor gemeldet. So steigert etwa eine mineralische Wandfarbe nachweislich die Anzahl an natürlichen Ionen in der Luft: Je höher die Anzahl dieser Ionen ist, umso mehr Pollen, Feinstaub und Aerosole werden gebunden und sinken zu Boden. Und auch die Messtechnik bietet Abhilfe, etwa in Form von „Luftwächtern“ die rund um die Uhr die Raumluftwerte messen und anzeigen. Damit entfällt im Bereich der Luftqualität zumindest der weitverbreitete Blindflug und bietet die Grundlage für eine effektivere Fensterlüftung.

Was Architekten unter gesunder Raumluft verstehen

Gesunde Raumluft – was heißt das eigentlich konkret? Und welche zukünftigen Auswirkungen haben Virus-Pandemien wie COVID auf unser Verständnis von einem angenehmen Raumklima? Ganz allgemein nehmen wir eine relative Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent und eine Raumtemperatur von 20 Grad Celsius als angenehm wahr, dabei variiert dieses Empfinden nicht nur von Raum zu Raum, sondern auch von Mensch zu Mensch. Was also gesunde Raumluft ist, lässt sich nicht so leicht in einen Satz fassen.

Zuweilen etwas stiefmütterlich an den fachkundigen Haustechnikplaner abgegeben, spielt Raumluft in der Architektenplanung nicht immer die gewünschte Rolle. Architekt Matthias Hein sieht die Planungshoheit hierbei hingegen ganz klar in der eigenen Hand: “Die Luftqualität eines Raumes ist ein entscheidender und wichtiger Parameter für das Raumerlebnis. Je nach Nutzung ist sie sogar Voraussetzung dafür, ob ein Raum seine Funktion erfüllt oder nicht.” Denn neben der Einhaltung der Luftwechselzahl oder der Möglichkeit zum Querlüften, hängt die Raumluft laut Hein auch mit dem Einfluss der verbauten Materialien und etwaigen Ausdünstungen zusammen. Stichwort: PVC und Lösungsmittel. Stefan Rappold, Partner bei BEHNISCH Architekten, sieht das ähnlich: “Das Thema gesunde Umwelt ist eng mit der Frage nach guter Luftqualität in Räumen verknüpft und spielt bei der Planung unterschiedlichster Projekttypologien eine herausragende Rolle. Nur eine ganzheitliche Betrachtung der Aspekte thermischer Komfort, Luftqualität und die daraus resultierende notwendige Energiebereitstellung kann zu einem nennenswert guten Ergebnis führen.” Matthias Hein setzt in diesem Zusammenhang bereits seit 2008 auf die finale Raumluftmessung, die bei vorheriger ambitionierter Planung laut eigenen Erfahrungen stets Werte weit unter den geforderten Höchstzahlen liefert.

Matthias Hein
HEIN architekten

Die Anforderungen an die Raumluftqualität variieren je nach Gebäudetypologie. Gerade Schulen sind in der vergangenen Zeit im Hinblick auf die Luftqualität in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Dort besteht oft noch Handlungsbedarf. Stefan Rappold verweist in diesem Zusammenhang auf ein aktuelles Projekt, für das kürzlich auf unkonventionelle Weise dezentrale Lüftungsgeräte in die Fassade integriert wurden: “Das Haus beginnt dann sozusagen mit architektonisch relevanten Bauteilen zu atmen, lässt die Luft scheinbar unsichtbar ins Innere, ohne dass technische Installationen in Erscheinung treten. Ganz konkret haben wir bei diesem Projekt gelochte, farbige Metallplatten als stimmungsvolle, ästhetische Außenverkleidung eingesetzt. Diese luftdurchlässigen Elemente haben gleichzeitig auch eine technische Funktion. Sie erlauben einen permanenten Luftaustausch zwischen Innen und Außen und bilden die Basis für das mechanische Lüftungsprinzip.”

Auch an den Hochschulen hat man mit fehlenden raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) zu kämpfen. Prof. Dr. Manfred Casties, Dozent für Energieeffizientes Gebäudedesign an der Hochschule Coburg, empfiehlt neben der Faustregel „alle 20 Minuten 3-5 Minuten Stoßlüften“ auch den Einsatz von CO2-Ampeln oder CO2-Timer-Apps sowie den üblichen Richtwert für geeignetes Lüften von 1.000 ppm CO2 auf 800 ppm herabzusetzen. Als problematisch könne sich laut Casties im Winter hierbei allerdings die Absenkung der Raumtemperatur sowie damit einhergehend der Raumluftfeuchte erweisen, was wiederum zur Austrocknung der Schleimhäute und damit zu einer erhöhten Infektanfälligkeit führen kann. Casties jedenfalls hofft, dass – ganz unabhängig von CORONA – in Zukunft nach den jetzigen Erfahrungen keine Klassenzimmer mehr ohne RLT-Anlage geplant und gebaut werden.

Prof. Dr. Manfred Casties
Hochschule Coburg

Das Thema Raumluft gewinnt in jedem Fall an Bedeutung. Das kann auch Stefan Rappold beobachten: “Wir werden zunehmend mit dem Wunsch nach Covid-19-konformen Lösungen konfrontiert. Doch der Schlüssel für gute Raumluftkonzepte liegt nicht in der Einzelbetrachtung, sondern basiert auch auf der Entwicklung eines angemessenen Grundrisslayouts. Aus den Überlegungen zum dreidimensionalen Raumgefüge und einer maximal möglichen Personenbelegung kann eine für unsere Arbeit relevante Aufgabenstellung abgeleitet werden, die dann weit umfangreicher und komplexer ist als die Frage nach einer technischen Lösung für die Belüftung von Räumen. Die Vorstellung, dass noch gestern funktionierende Häuser in Pandemie-Zeiten weiter uneingeschränkt nutzbar sind, ist hinfällig. Bei der Suche nach gebäudetechnischen Konzepten hat ein Umdenken eingesetzt, beeinflusst vor allem auch durch Faktoren wie Gestaltungskriterien oder Bau- und Konstruktionsmethoden. Für diese Überlegungen war die Pandemie weniger ein Startpunkt als eher Beschleunigungsfaktor in einer bereits andauernden Diskussion auf dem Weg hin zu einer nachhaltigeren Architektur.”

Auch Prof. Dr. Casties unterstreicht die Wichtigkeit der Betrachtung von energetischen Aspekten im Bezug auf die Raumluftplanung: “Neben der gesicherten Raumluftqualität durch kontinuierlichen Luftwechsel spielt die Raumlufttechnik bei Nichtwohngebäuden – und immer stärker auch bei Wohngebäuden  – auch aus energetischer Sicht (Wärmerückgewinnung) eine wichtige Rolle. Das gerät in Pandemie-Zeiten manchmal leider etwas aus dem Fokus.”

Stefan Rappold
Partner bei BEHNISCH Architekten

Auf Seiten der technischen Vorgaben tut sich anscheinend schon etwas. So habe sich die geforderte Luftwechselzahl laut Casties bereits konkret verändert. Die neueste Literatur (Hartmann, Kriegel; Vorhersage des Infektionsrisikos durch Aerosolpartikel; HLH 01-02 2021)  besage demnach: “Möchte man die Inzidenz maximal gleichbleibend halten, so müsste dem Raum eine virenfreie Zuluftmenge in Höhe von 75 m³/h*Person*Aufenthaltszeit zugeführt werden.” Die resultierende Luftmenge überstiege damit in der Praxis den Auslegungswert für die IDA 1 Kategorie gemäß DIN EN 16798-1. Darauf lässt sich allerdings mit einer Maximierung des Außenluftvolumenstroms, einer Reduktion der Personenanzahl bei Nennvolumenstrom, einer Begrenzung der Aufenthaltszeiten sowie einer Erhöhung der virenfreien Zuluftmenge reagieren.

Als Fazit lässt sich sagen, eine gesunde Raumluft war und ist für das Wohlbefinden der Nutzer von immenser Bedeutung. Die neuesten Erkenntnisse und damit einhergehenden Herausforderungen lassen für die Zukunft auf eine positive Entwicklung dieses Planungsfaktors hoffen – sowohl im Hinblick auf unsere Gesundheit wie auch energetische Aspekte. Oder um es mit den Worten Stefan Rappolds zu sagen: “Die Auseinandersetzung mit progressiven Konzeptideen, die nicht nur zu gesunder Raumluft, sondern vielmehr zu einer allgemein gesunden Umgebung führen, sind essenziell für unsere Arbeit. Da die Qualität der Umgebungsluft in erheblichem Maß auch von den Materialien und Farben, subjektiv dann zusätzlich von Haptik und individuellem Empfinden beeinflusst wird, ist eine umfassende, ganzheitliche Betrachtungsweise aller Umgebungsparameter unabdingbar.”

Die richtige Lüftungstechnik

Wie wichtig Luft für uns Menschen ist, zeigt nicht zuletzt die COVID-19-Pandemie auf. Gerade noch Thema für Experten, wird heiß und hitzig diskutiert, wie man Viren aus der Raumluft bekommt, Schulklassen und Büros schützen kann, oder wie und wie oft man lüften soll. Das deutsche Unternehmen Trox, Weltmarktführer bei Komponenten und Systemen zur Klimatisierung und Belüftung von Räumen, beschäftigt sich nicht erst seit Corona mit sauberer Luft und damit verbunden mit den Themen Wohlbefinden, Sicherheit und Nachhaltigkeit. Dafür bietet das Unternehmen energieeffiziente Systeme zur Be- und Entlüftung von Räumen und Gebäuden, Filtern, Heizen, Kühlen, Wärmerückgewinnung sowie Be- und Entfeuchten an.

Die Basis für diese maßgeschneiderten Lösungen ist X-CUBE und die darauf basierenden Weiterentwicklungen X-CUBE 2 und X-CUBE 2 compact: Die drei von Trox entwickelte und produzierte Raumlufttechnische Anlagen sind für Volumenströme von 600 bis 100.000 m³/ Stunde und somit vom kleineren Büro bis zum Einkaufscenter, aber auch für Labore und Krankenhäuser geeignet.

Für einen raschen und kostengünstigen COVID-19-Schutz hat Trox zudem einen mobilen Filter-Luftreiniger entwickelt: Das zertifizierte Gerät entfernt 99,95 Prozent aller virenbelasteten Aerosole aus der Raumluft und sorgt bei leisem und energieeffizientem Betrieb für eine sichere Luftverteilung.

Welches Gerät im konkreten Anwendungsfall aber am besten passt, können Planer und Architekten im ersten Schritt bereits online über das myTROX Kundenportal mit einem online-Konfigurator auf www.trox.at selbst berechnen. Das ebenfalls enthaltene Life Cycle Cost-Tool gibt zudem einen Überblick über die zu erwartenden Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus und als nächsten Schritt auch über den CO2-Fußabdruck.

TROX Austria GmbH
T +43 (0)1 25043-0
trox-at@troxgroup.com
www.trox.at

Die Wände als Luftreiniger

Im vergangenen Jahr ist die Bedeutung der eigenen vier Wände für Gesundheit und Wohlbefinden richtig bewusst geworden. Wir verbringen 90 % unseres Lebens in Innenräumen und atmen täglich bis zu 11.500 Liter Luft ein. Um sich in Innenräumen wohlzufühlen, spielt die Raumluftqualität eine wichtige Rolle, die sich auch durch die Wahl der richtigen Baustoffe beeinflussen lässt. Wie etwa mit Baumit Ionit, das wissenschaftlich bewiesen die Raumluft reinigt und eine Luftqualität wie in den Bergen oder in der Nähe von Wasserfällen erzeugt.

Die Basis für diese Wirkung ist eine hohe Konzentration an natürlichen Luftionen, die Staub und Pollen in der Luft binden und diese zu Boden sinken lassen. In jahrelangen Untersuchungen im VIVA Forschungspark, Europas größtem Forschungsprojekt zum Vergleich von Baustoffen, ist es Baumit gelungen, mit ­Ionit das Innenraumklima zu reinigen und zu erfrischen. Durch die enthaltenen natürlichen Mineralien erhöht die innovative Wandfarbe die Anzahl der natürlichen Luftionen und aktiviert so die Raumluft auf natürliche Weise.

Erhältlich ist Baumit IonitColor in 65 ausgewählten Farben und wird mit zwei Anstrichen durch Rollen oder Streichen aufgetragen. Bei Bedarf kann die Wandfarbe aber auch problemlos airless aufgespritzt werden. Optimale Wirkung entfaltet Baumit IonitColor in Kombination mit der pastösen Spachtelmasse IonitFinish und der pulverförmigen Spachtelmasse Baumit IonitFino: Die beiden neuen Spachtelmassen regulieren durch ihre verbesserten Sorptionseigenschaften die Raumluftfeuchtigkeit und helfen diese im behaglichen Bereich zwischen 40 – 60 % zu halten. Bei zu viel Wasserdampf wird dieser aufgenommen und bei Bedarf wieder abgegeben. So kann eine optimale Luftfeuchtigkeit erreicht werden. Die fertigen Flächen sind atmungsaktiv und beeinflussen das Innenraumklima positiv. Damit sind Baumit IonitFino und Baumit IonitFinish die ideale Grundlage für Baumit IonitColor und gesundes Wohnen.

Baumit GmbH
T +43 (0)501 888-0
www.baumit.com

Die Luftqualität im Blick

Gut gelüftete Räume senken bekanntlich nicht nur das Ansteckungsrisiko durch über die Atemluft übertragene Krankheiten, ausreichende Frischluft senkt auch die Schadstoffkonzentration im Raum, beugt Schimmelbefall vor und sorgt für behagliches, gesundes Wohnen.

Ohne die aktuellen Raumluftwerte zu kennen ist die Sicherstellung von gesunder Raumluft aber nicht ganz so einfach. Hier setzt der weltweit einzigartige Umidus Bon Air Guardian an: Das Hi-Tech-Messgerät misst rund um die Uhr die Raumluftwerte Luftfeuchtigkeit, Temperatur, CO2- und VOC-Gehalt. Sollte bei der Messung einer oder mehrere dieser Werte zu hoch sein, registriert das intelligente Messgerät diese Erhöhung und schlägt Alarm. Darüber hinaus empfiehlt der Bon Air Guardian die geeigneten Maßnahmen, um die Probleme mit dem Raumklima (Luftfeuchtigkeit, Temperatur etc.) zu beheben. Wesentliche Merkmale sind auch, dass dabei die Luftqualität in allen Bereichen geprüft und der Nutzer in Echtzeit informiert wird – per Handy, Tablet oder PC erhält er weltweit alle wesentlichen Daten. Der Air Guardian kümmert sich zwischenzeitlich um die nötigen Gegenmaßnahmen. Zum Beispiel einen Ventilator im Bad einschalten oder den Luftentfeuchter im Keller in Betrieb setzen.

Das Ziel dieser Innovation ist, dem Anwender eine effiziente und kostengünstige Methode der Prävention gegen gesundheitsgefährdende Einflüsse und die Abwehr von Schäden und Sanierungskosten zu bieten – speziell auch für Neubau und Sanierung.

Erzeugt wird der Air Guardian vom heimischen Unternehmen Kühnel Electronic, Spezialist für Präzisionsmesstechnik mit dem Schwerpunkt Feuchtemessung. Unter der Marke Bon Air Guardian befassen sich die Kühnel-Experten mit Schimmelprävention und Kontrolle der Raumluftqualität in Wohnungen, Häusern, Wohnhausanlagen, Büros und Betrieben. Und auch die Basis des Guardian ist national und fußt auf dem wissenschaftlichen Rechenmodell Umisitologie des österreichischen Institutes für Baubiologie IBO.

Kühnel Electronic GmbH
T +43 (0)1 79 80 333 
office@kuehnel.at  
www.umidus.com