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Die 7 Grundlagen für gesunde Raumluft

Durchschnittlich verbringen wir rund 90% unserer Lebenszeit in Gebäuden und atmen täglich ca. 12'000 Liter Luft ein. Wir gehen davon aus, dass die Luft in Gebäuden «sauber» ist und unserer Gesundheit nicht schadet. Umso erstaunlicher ist es, wie wenig Nutzer und Betreiber von Gebäuden tatsächlich über die Luftqualität in ihren Räumlichkeiten wissen. Wesentliche Grössen wie Luftfeuchtigkeit, CO2-Gehalt oder VOC-Konzentration werden so gut wie nie gemessen und sogar noch viel seltener angezeigt.

Um herauszufinden, wo bei der Schaffung eines gesunden Raumluftklimas die Prioritäten liegen, hat Belimo eine weltweite Umfrage unter Planern und Experten aus der Lüftungsbranche durchgeführt. Dabei haben sich 7 grundlegende Faktoren für gesunde Raumluft in Zweckbauten herauskristallisiert.

  1. Kontinuierliche und zuverlässige Messung, Anzeige und Überwachung der Raumluftqualität
  2. Präzise Luftzufuhr zur Zone und kontrolliertes Abführen der belasteten Luft
  3. Sinnvoll konzipierte Luftverdünnung und Luftströmungsprofile
  4. Aktive Druckbeaufschlagung von Gebäudehülle und Räumen
  5. Korrekte Regelung von Temperatur und Feuchte
  6. Wirksame Filtration
  7. Angemessene Menge an Aussenluft
     

1. Kontinuierliche und zuverlässige Messung, Anzeige und Überwachung der Raumluftqualität

Für die Überwachung der Luftqualität werden idealerweise Luftfeuchtigkeit, CO2-Gehalt oder VOC-Konzentration mit Sensoren gemessen. Schliesslich können nur gemessene Grössen geregelt werden. Aus heutiger Sicht sollten sowohl die Messung als auch die Anzeige dieser Werte den Mindeststandard für die Messung der Raumluftqualität darstellen.

Feuchte
Es ist wichtig, dass die relative Feuchte in Innenräumen zwischen 40% und 60% liegt. In trockener Luft können Tröpfchen, die eine infizierte Person beim Sprechen oder Niesen abgibt, leicht verdunsten, und das enthaltene Virus bewegt sich als leichtes Aerosol im Raum weiter. Bei höherer Feuchte verdunsten die Tröpfchen nicht so schnell und fallen in geringerer Entfernung auf den Boden. So sind viele Bakterien und Viren bei trockener Luft, die die Schleimhäute austrocknen und das Immunsystem schwächen kann, deutlich ansteckender.

CO2
Bei einer CO2-Konzentration von über 1'000 ppm (parts per million) nimmt die Konzentrationsfähigkeit des menschlichen Gehirns bereits ab, und ab 2'000 ppm können Müdigkeit oder gar Kopfschmerzen auftreten. Der CO2-Gehalt in der Raumluft ist ein hervorragender Indikator für eine mögliche Biokontamination, zum Beispiel durch COVID-19-Viren. Ist der CO2-Wert aufgrund erhöhter Raumbelegung und eingeschränktem Luftaustausch hoch, kann ein hohes Gefährdungspotenzial durch infektiöse Aerosole entstehen.

VOC
Volatile organische Verbindungen (VOC) sind organische Verbindungen, die aus vielen verschiedenen Quellen stammen, darunter Parfüm, Lack, Drucker, Teppichböden und Baustoffe. Selbst geringe Konzentrationen an VOC können Augen, Nase oder Rachen reizen und auf eine unzureichende Frischluftzufuhr hinweisen.

Es ist unerlässlich, diese Grössen mit geeigneten Sensoren zu messen und entsprechende Massnahmen wie zum Beispiel Lüften, Luftreinigen oder Befeuchten zu ergreifen.

2. Präzise Luftzufuhr zur Zone und kontrolliertes Ableiten der belasteten Luft

Zentrale Lüftungsgeräte versorgen in der Regel mehrere Zonen in einem Gebäude mit Luft. Es ist wichtig, dass jeder Raum genau die Menge an Frischluft erhält, die er benötigt. Wenn sich die Anzahl der Personen in einem Raum erhöht, etwa in einem grösseren Besprechungsraum, würde man erwarten, dass die Luftzufuhr entsprechend gesteigert wird. In gleicher Weise muss auch die belastete Luft aus dem Raum entfernt werden. Dazu müssen Zonen und Räume individuell mit einem variablen Volumenstrom (VAV) versorgt werden. Detektiert der Raumsensor zum Beispiel einen zu hohen CO2-Gehalt, so werden die VAV-Boxen aufgefahren, und der Raum wird mit zusätzlicher Frischluft durchströmt.

3. Sinnvoll konzipierte Luftverdünnung und Luftströmungsprofile

Es ist wichtig, in welcher Weise die in einen Raum eingebrachte Luft den Raum durchströmt und ihn danach wieder verlässt. Idealerweise strömt Frischluft unverdünnt von unten nach oben an einer Person vorbei und wird danach direkt aus dem Raum extrahiert. Es muss darauf geachtet werden, dass Raumluft nicht mehrfach durch den Raum «gewirbelt» wird oder sich in bestimmten Zonen des Raums festsetzt. Mithilfe moderner Luftstromsimulationen lassen sich typische Strömungsmuster in einem Raum eingehend untersuchen. Durch die richtige Bauweise, Platzierung und Ausrichtung von Luftauslässen können schwerwiegende Fehler im Zusammenhang mit der Gewährleistung gesunder Luft vermieden werden.

4. Aktive Druckbeaufschlagung von Gebäudehülle und Räumen

Die Lufthygiene in einem Raum wird dadurch beeinträchtigt, dass Luftströme von draussen (z.B. von einer stark befahrenen Strasse) oder von anderen Räumen (z.B. einer Kantine) in eine Zone gelangen. Dies geschieht typischerweise bei nicht korrekt ausbalancierten Luftdruckverhältnissen. Vor allem im Zusammenhang mit der Ausbreitung von COVID-19-Aerosolen in Gebäuden wurde viel über «Kreuzkontaminationen» zwischen verschiedenen Räumen diskutiert. Durch den Einsatz von VAV-Reglern für die Zu- und Abluft von Räumen sowie von Differenzdrucksensoren und -reglern zwischen den Zonen können solche unerwünschten Luftströme verhindert werden.

5. Korrekte Regelung von Temperatur und Feuchte

In einer zentralen Lüftungsanlage kann die Zuluft im RLT-Gerät durch die Heiz- oder Kühlregister relativ genau auf die gewünschte Temperatur konditioniert werden. Hochwertige Regelkomponenten an den Registern wie das Belimo Energy Valve™ sorgen dafür, dass dies nicht nur hochpräzise, sondern auch energieeffizient geschieht.

Für eine gesunde Raumluft ist neben der Temperatur auch die Feuchte ausschlaggebend. Treffen in einem Raum vorhandene Aerosole bzw. Viren auf ausgetrocknete Schleimhäute, erhöht sich die Infektionsgefahr erheblich. Es wurde ferner nachgewiesen, dass Viren auf trockenen Oberflächen länger überleben als unter feuchteren Bedingungen. Die richtige Befeuchtung der Raumluft (40% bis 60% relative Feuchte) ist deshalb ein grundlegender Faktor für sichere Raumluft.

6. Wirksame Filtration

Um zu verhindern, dass Verunreinigungen über die Zuluftkanäle in die Innenräume gelangen, müssen in der Lüftungsanlage Filter eingesetzt werden. Bei Anlagen, in denen ein Teil der Abluft wieder der Zuluft beigemischt wird, muss mithilfe geeigneter Filter einer Verschmutzung durch infektiöse Mikroben vorgebeugt werden (z.B. HEPA-Filter H13 nach EN 1822:2009). Für eine effektive Überwachung dieser Filter können Drucksensoren und Verfahren dynamischer Luftstrommessung zum Einsatz kommen. Nimmt die Verschmutzung des Filters zu, so steigt auch der Druckabfall über dem Filter an. Wenn dabei zugleich der Volumenstrom durch den Filter gemessen wird, dann lässt sich eine relativ genaue Aussage dazu treffen, ob und wann der Filter zu ersetzen ist.

7. Angemessene Menge an Aussenluft

Heutzutage besitzt ein Grossteil kleinerer und mittelgrosser Zweckbauten keine automatisierte, mechanische Frischluftzufuhr. Es wird oft davon ausgegangen, dass die Nutzer ab und zu lüften, indem sie ein Fenster aufmachen. Findet dies nicht statt, kann sich die Konzentration von infektiösen Aerosolen massiv erhöhen. Deshalb gehört eine Lüftungsanlage mit zentraler Luftaufbereitung heutzutage bei der Planung eines Neubaus oder einer Renovierung zur Mindestausstattung.In vielen Ländern werden inzwischen Standards für die mechanische Lüftung in Gewerbegebäuden und Mindestwerte für die Luftwechselraten empfohlen oder verbindlich vorgeschrieben, je nach Art des Gebäudes und Anzahl der Nutzer (z.B. Lüftungsanforderungen nach ASHRAE 62.1). Andere Überlegungen konzentrieren sich auf die schlechte innerstädtische Luftqualität in vielen Ländern. Im Idealfall erfolgt die Messung der Aussenluftwerte, bevor die Luft mechanisch in ein Gebäude eingeleitet wird. Ein automatisiertes System kann mehr Aussenluft zuführen, wenn die Schadstoffbelastung durch Verkehr und Industrie gering ist, und zu den erforderlichen Mindestlüftungsraten zurückkehren, wenn die Schadstoffbelastung steigt.

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Anforderungen an die Gebäudetechnik aus der Sicht eines Arztes

Dr. Walter Hugentobler ist wissenschaftlicher und medizinischer Berater mit 30 Jahren Erfahrung im Bereich der wechselseitigen Beziehung von Raumluftqualität, Gebäuden und Gesundheit. In seiner Präsentation verrät er das Rezept für ein diversifiziertes, ausgewogenes und gesundes Mikrobiom in Wohn- und Bürogebäuden. Seine Wunschliste an ein HLK-Unternehmen im Interesse der Gesundheit der Gebäudenutzer bestätigt die Beiträge von Belimo zu einer gesunden Raumluft.

Download der gesamten Präsentation von Dr. Hugentobler:

Einfluss der Raumluftqualität auf unsere Gesundheit

Menschen verbringen circa 90 Prozent ihrer Zeit in Gebäuden und atmen pro Tag rund 12,000 Liter Luft. Daher ist es wichtig, den starken Einfluss der Raumluftqualität auf unser Wohlbefinden zu verstehen. Belimo teilt ihre umfassenden Erkenntnisse zu den Auswirkungen von Luftfeuchtigkeit in Innenräumen, zu VOC sowie zu zentralen raumlufttechnischen Geräten und gibt Ihnen nützliche Ratschläge für Ihre Gesundheit.

Eine Studie zum Einfluss der Luftqualität in Schulen

Die Plattform «MeineRaumluft.ch» hat zusammen mit dem «Zürcher Lehrerinnen- und Lehrerverband» und der Organisation «Lunge Zürich» untersucht, welche Auswirkungen die Luftqualität auf Schüler und Lehrkräfte hat. Im November 2016 stellte MeineRaumluft.ch in über 250 Klassenzimmern Messgeräte auf.

In der Studie erfahren Sie, wie allein das Aufstellen dieser Messgeräte das Lüftverhalten der Lehrkräfte und Schüler verändert hat.

Unsere Produkte im Einsatz für gesündere Raumluft

Sensoren von Belimo – und der Komfort ist gesichert

HLK-Sensoren von Belimo bieten höchste Zuverlässigkeit, eine einfache Installation und einen nahtlosen Einbau in die wichtigsten Gebäudeautomationssysteme. Das innovative Gehäusedesign erlaubt neben der schnellen und werkzeugfreien Montage eine einfache Inbetriebnahme und bietet Schutz nach IP65 / NEMA 4X. Das Sortiment umfasst präzise Sensoren zur Messung von Temperatur, Feuchte, Druck, CO2 und volatilen organischen Verbindungen (VOC) sowie des Durchflusses in Rohr- und Kanalanwendungen.

Mehr Informationen finden Sie auf den regionalen Webseiten: