_Gebäudetechnik

Um Wärmeverluste durch ungewollten Luftaustausch zu vermeiden, verfügen Neubauten oder sanierte Gebäude heutzutage meist über eine sehr dichte Gebäudehülle. Damit sind einzelne Räume oder zusammenhängende Bereiche jedoch auch in sich abgeschlossene Volumina, deren eingeschlossene Luft ausgetauscht werden muss. Das Ziel der Raumbelüftung ist es also, die Behaglichkeit in den Räumen sicherzustellen und darüber hinaus Bauschäden durch Kondensatausfall zu vermeiden. Denn in der Raumluft sammeln sich mit der Zeit Schadstoffe, Gerüche, Feuchtigkeit und Wärme an, die die Luftqualität negativ beeinflussen.

Raumluftqualität

Die Anwesenheit von Mensch und Tier trägt in vielerlei Hinsicht zu einer Verschlechterung der Raumluft bei. Beim Atmen etwa wird CO₂ ausgestoßen, ebenso Feuchtigkeit (ca. 1 Liter pro Tag und Person). Auch Kochen, Duschen oder Waschen beeinträchtigen die Raumluftqualität. Selbst wenn sich kein Lebewesen im Raum befindet, wird die Raumluft belastet, etwa durch die Ausdünstungen von Materialien im Raum, besonders wenn sie neu sind. Wichtigstes Ziel ist es jedoch, die Raumluftqualität dauerhaft hoch zu halten, also frei von Schadstoffen, störenden Gerüchen, zu hoher Feuchtigkeit und unangenehmer Wärme. Auch die Vermeidung von Pollen oder Viren bzw. Bakterien ist wichtig – und zwar nicht erst seit der Coronapandemie.

Wenngleich die Behaglichkeit und das Wohlbefinden in einem Raum sehr individuell und subjektiv sein können, lassen sich doch Raumluftqualitäten herstellen, bei denen die meisten Menschen sich wohlfühlen und die Bausubstanz keinen Schaden nehmen kann. Die aus Sicht der Gebäudetechnikplanung wichtigen Aspekte sind die Temperatur der Raumluft, der raumumgebenden Oberflächen (Strahlungswärme) sowie die relative Luftfeuchte und die Luftbewegung im Raum. Diese werden bei der Planung einer (zentralen oder dezentralen) Lüftungsanlage von den Fachleuten üblicherweise berücksichtigt, weswegen professioneller Rat hierbei unbedingt notwendig ist. Als grober Richtwert kann eine durchschnittliche Luftwechselrate von 30 m³ pro Stunde und Person angenommen werden.

Abfuhr von Kohlendioxid

Den von Mensch und Tier benötigten Sauerstoff zum Atmen erhält man am besten durch eine regelmäßige Versorgung der Innenräume mit Frischluft von draußen. Steigt die Konzentration an CO₂ durch Ausatmen in der Luft an, wird das als unangenehm empfunden und hat im Weiteren einen negativen Einfluss auf die Aufmerksamkeitsleistung. In den Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin etwa ist eine Obergrenze von 1.000 ml/m³ bzw. ppm definiert, bis zu der keine Maßnahmen notwendig sind; ab einem Wert von 2.000 ml/m³ bzw. ppm sind weitergehende Maßnahmen erforderlich (z. B. verstärkte Lüftung, Reduzierung der Personenzahl im Raum). Diese Zahl wird auch Pettenkofer-Wert genannt, nach dem deutschen Mediziner und Epidemiologen Max von Pettenkofer, der diesen hygienischen Innenraumluftwert für Kohlenstoffdioxid erstmals benannt hat. Die CO₂-Konzentrationen lassen sich über Sensoren messen und somit die Lüftungsgeräte darauf einstellen.

Abfuhr von Schadstoffen

Zu den möglichen Schadstoffen in der Raumluft zählen neben dem Kohlenstoffdioxid auch die Emissionen aus Oberflächen wie Möbeln und Bodenbelägen. Besonders neue Materialien können Schadstoffe abgeben, weswegen gerade in dieser ersten Phase ein erhöhter Luftwechsel ratsam ist. Auch Tabakrauch, Kohlendioxid aus Verbrennungsvorgängen (etwa Kerzen) sowie Schadstoffe an Aerosolpartikeln wie Viren, Bakterien und Radioisotope müssen durch eine Raumlüftung nach außen abgeführt werden. Die am Arbeitsplatz zulässigen Konzentrationsgrenzwerte werden durch die Technischen Regeln für Gefahrstoffe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin im Kapitel TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte festgelegt.

Abfuhr von Gerüchen

Zu dieser Kategorie zählen olfaktorisch, d. h. durch den Geruchssinn, wahrnehmbare Verunreinigungen der Atemluft. Ausgelöst werden diese ebenfalls durch Emissionen aus Raumoberflächen, zusätzlich durch Körpergeruch oder z. B. Zigarettenrauch. Die empfundene Luftqualität wird in Dezipol (von pollution) und die Geruchsquelle in Olf (von olfaktorisch) dargestellt. Die Verunreinigungslast einer Person der Aktivitätsstufe I (sitzende Tätigkeit) beträgt dabei 1 Olf und führt bei einer Lüftungsrate von 36 m³/h zu einer Luftqualität von 1,0 Dezipol (mittlere bis hohe Luftqualität).

Abfuhr von (Luft-)Feuchtigkeit (Feuchtelast)

Feuchtigkeit in Gebäuden entsteht durch verschiedene innere oder äußere Quellen. Der absolute Feuchtegehalt innerhalb eines Gebäudes ist immer höher als in der Außenluft (Ausnahme möglich bei geringen Feuchtequellen und hoher Feuchteabsorption der Raumoberflächen). Da das Gasgemisch Luft nur eine bestimmte – von der Lufttemperatur abhängige – Menge Wasserdampf aufnehmen kann, wird der Feuchtegehalt auch durch die relative Luftfeuchte beschrieben. Sie stellt im Grunde den „Ausnutzungsgrad“ für die Feuchteaufnahme der Luft dar. Je nach Oberflächenmaterial kann eine relative Luftfeuchte von rund 75 % bereits zur Bildung von Schimmelpilz führen.

Richtwerte für die relative Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit zur Nutzung bei einer Lufttemperatur von ca. 20 °C sind: Wohnräume 40 bis 60 %, Büroräume 50 bis 60 %, Hörsäle 60 % und Gaststätten 55 %. In Sonderfällen kann die Luftfeuchtigkeit zeitweise deutlich höher sein, dann sind allerdings die raumbegrenzenden Oberflächen entsprechend dicht auszuführen, um Bauwerksschäden zu vermeiden (etwa in Feuchträumen wie Bädern).

Abfuhr von Wärme (thermische Last)

Wärmequellen entstehen durch die Abwärme elektrischer Geräte, durch Personen und Tieren im Raum oder durch Sonneneinstrahlung. Die natürliche Abfuhr von Wärme entsteht durch Transmission, Abstrahlung und Konvektion. Die Lüftung bildet dabei den schnellsten und vor allem effektivsten Wärmeabtransport dar. Moderne Lüftungsanlagen (sowohl zentral als auch dezentral) können die Luft austauschen und führen – falls gewünscht – die in der Abluft gespeicherte Wärmeenergie der Zuluft wieder zu, mit einem Rückgewinnungsgrad von bis zu 98 %. Dadurch lässt sich ein enormer Teil der Heizenergie und der damit verbundenen Kosten einsparen. Damit diese Geräte im Zweifelsfall dennoch die Wärme ableiten können, messen sie die Lufttemperatur und sorgen ggf. für ein Einleiten von nicht vorgewärmter Luft in den Innenraum.

Verbrennungsluftzufuhr

Werden in einer Wohnung oder einem Haus Öfen, Gasgeräte mit Kamin oder andere Geräte zur Verbrennung betrieben, muss eine ausreichende Luftzufuhr für die Funktionsfähigkeit der Geräte, aber auch für die Raumluftqualität gewährleistet sein. Wie hoch die Frischluftzufuhr dazu sein muss, hängt maßgeblich von den Geräten ab und sollte von Fachleuten entsprechend geplant werden. Der örtliche Schornsteinfeger überprüft die Funktionsfähigkeit dieses Systems.

Fachwissen zum Thema

Surftipps

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