Auf Gebäude entfallen gewaltige 40 % des weltweiten Energieverbrauchs. Das macht sie zu einem offensichtlichen Ziel für Einsparbemühungen. Allein die HLK-Systeme – also Heizung, Lüftung und Klimatisierung – sind für 38 % des Verbrauchs von Gebäuden verantwortlich. In einer Welt, die dringend nachhaltiger werden muss, dürfen wir die Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz von HLK-Systemen nicht ignorieren. Werfen wir deshalb einen Blick in die Zukunft der Belüftungsanlagen.
Energieeffiziente Lüftung auf Anforderung
Für die Belüftung gibt es viele wissenschaftliche und technische Definitionen. Das zentrale Ziel besteht jedoch darin, saubere Außenluft in das Gebäude zu leiten und im Gebäude erzeugte Schadstoffe abzuführen. Im Hinblick auf die Energieeffizienz unterscheiden sich Lüftungssysteme deutlich. Eine bedarfsabhängig geregelte Lüftung passt den Luftstrom auf der Grundlage exakter CO₂-Messungen bedarfsgerecht an. Dies senkt den durchschnittlichen Luftdurchsatz und vermeidet übermäßige oder unzureichende Belüftung. Dadurch sinkt der Energiebedarf für Lüftung, Heizung und Kühlung.
Tatsächlich kann ein bedarfsabhängig geregeltes Lüftungssystem mit CO₂-Konzentrationsregelung über 50 % weniger Energie verbrauchen als ein System mit konstantem Luftvolumen. Zugleich bleibt die Raumtemperatur stets auf für die Personen im Gebäude angenehmem Niveau. Ein solches System sorgt dafür, dass die Belüftung auch in den Räumen immer optimal ist, in denen sich mal mehr und mal weniger Personen aufhalten. Steigt die CO₂-Konzentration, belüftet das System stärker, bei geringer Konzentration wird auch die Belüftung reduziert.
Die Wichtigkeit sauberer, gesunder Luft
Energieeinsparungen sind von entscheidender Bedeutung, aber nicht der einzige wichtige Faktor, den es zu berücksichtigen gilt. Die Luftqualität in Innenräumen ist auch ein Gesundheitsproblem – die Übertragung über die Luft ist der vorherrschende Übertragungsweg für Atemwegsinfektionen. Daher ist die Art und Weise, wie Gebäude entworfen, genutzt und gewartet werden, ein wesentlicher Faktor für die Minimierung der Ausbreitung von durch die Luft übertragenen Krankheiten. Oft ist den Menschen nicht bewusst, welche Auswirkungen Belüftung und Raumluftqualität auf die Benutzer von Gebäuden haben. Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen beispielsweise folgende Wirkungen einer verbesserte Belüftung und Luftqualität:
• Bessere Gesundheit und geringerer Krankenstand
• Abmilderung des Sick-Building-Syndroms
• Gesteigerte Leistung und Produktivität der Mitarbeiter
• Höhere Schlafqualität
Das verdeutlicht, wie wichtig saubere Luft und eine niedrige CO₂-Konzentration in Räumen sind. Ganz zu schweigen von den erheblichen Auswirkungen, die Produktivitätssteigerungen auf das Geschäftsergebnis eines Unternehmens haben können.
Berücksichtigen der Außenluftqualität
Immer wichtiger wird die Frage, wie am besten verhindert werden kann, dass verunreinigte Außenluft die Luftqualität in Räumen beeinträchtigt. Die Qualität der Außenluft kann in Abhängigkeit von der Tages- oder Jahreszeit stark variieren. Die Belüftung sollte intensiviert werden, wenn die Außenluft sauber ist, und reduziert oder sogar gestoppt, wenn die Außenluftqualität sehr schlecht ist. In diesen Situationen sollte die Raumluft umgewälzt werden, um zu verhindern, dass verschmutzte Luft in das Gebäudesystem gelangt.
In der Zukunft muss die Belüftung regelmäßig unter Berücksichtigung der Außenluftqualität geregelt werden. Dies liegt auch an der Tatsache, dass für viele Schadstoffe in Innenräumen die durchschnittliche Exposition für das Risiko ausschlaggebend ist und nicht der Spitzenwert. Gelegentlich ist es also besser, die Belüftung zu reduzieren, sodass die Verunreinigung der Luft in den Räumen für einige Stunden steigt, und die Zufuhr an Außenluft zu steigern, sobald diese von höherer Qualität ist, um die Verunreinigungen im Gebäude zu senken. Aus all diesen Gründen sind die Überwachung der Luftqualität und die Regelung der Belüftung unverzichtbar.
Blick in die Zukunft
Die europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD) wird im Jahr 2023 dahingehend überarbeitet, dass die Luftqualität in Räumen gemessen und kontrolliert werden muss. Diese Richtlinie wird in den nächsten Jahren von den europäischen Mitgliedsstaaten übernommen, sodass sie für alle Neubauten verbindlich wird. Derzeit weisen etwa 30 % der Neubauten eine bedarfsgeregelte Belüftung auf. Experten gehen davon aus, dass dieser Anteil in den nächsten 10 Jahren auf 50 % und mehr steigen wird.
Künftig wird es immer mehr Maßnahmen zur Regelung der Raumluftqualität geben. Belüftung ist nur eine davon. Auch der Schutz vor luftübertragenen Infektionen wird berücksichtigt und in künftigen Richtlinien für die Belüftung sowie in Bauvorschriften berücksichtigt. In den kommenden Jahrzehnten werden neue globale Vorschriften zur Gewährleistung sauberer Raumluft erwartet.
Zuverlässige Sensoren
Wie erwähnt, dienen CO₂-Messungen als indirekter Hinweis auf die Luftqualität in Räumen und damit auf die Wirksamkeit der Belüftung. Zum Messen der CO₂-Konzentration werden zuverlässige Sensoren benötigt und müssen so platziert werden, dass der Messwert für die Luftqualität im betreffenden Raum repräsentativ ist. Ein häufiger Fehler besteht darin, die Sensoren im Zuluftstrom zu platzieren, sodass sie mit sauberer Luft versorgt werden. Ein weiterer Fehler ist die Montage eines minderwertigen Sensors im Abluftrohr, in dem er dem gesamten Staub im Raum ausgesetzt wird. Das kann zu Fehlfunktionen führen.
Vaisala Carbocap Sensoren, wie z.B. die GMP231 CO2-Sonde, verwenden Sensorelemente, die langfristige Messstabilität bieten und gegenüber Schmutz und Staub unempfindlich sind. Das macht sie äußerst zuverlässig, also zur idealen Lösung für bedarfsabhängig geregelte Lüftungssysteme in Kombination mit dem Indigo 80.