Lernoasen dank guter Raumluftqualität

Gebäudehüllen werden immer dichter und sollen so für einen geringeren Energieverlust sorgen. Doch bei unsachgemäßer Klimatisierung bzw. einem falschen Lüftungsverhalten entstehen auch Gefahren: hohe Luftfeuchte, Kondensat oder Schimmelbildung. Darum ist es sowohl bei Neubauten als auch bei Altbausanierungen wichtig, für eine gleichbleibende Raumluftqualität zu sorgen. Von einer optimalen Lüftung profitieren Gebäude und Menschen.

Studien zeigen, dass sich Personen ungefähr 90% des Tages innerhalb von Gebäuden aufhalten. Hält man sich zusätzlich vor Augen, dass ein Erwachsener ca. 20 Atemzüge pro Minute macht, lässt sich nachvollziehen, wie schnell die Luft in einem geschlossenen Raum verbraucht ist. Ein gutes Beispiel sind Schulen, denn hier kommen zumeist viele Menschen auf relativ engem Raum zusammen und müssen über längere Zeit effizient arbeiten und lernen. Steigt die CO₂-Sättigung in einem Raum an, kann dies Folgen für Schüler und Lehrer haben: sinkende Leis­tungsfähigkeit, Kopfschmerzen oder Müdigkeit zum Beispiel.
Mit Lüftungsanlagen lassen sich die Räume dagegen – im besten Falle – in sauerstoffreiche Lernoasen verwandeln, in denen Luftschadstoffe und hohe Kohlendi­oxid-Konzentrationen abgeführt werden. Auch die Luftfeuchtigkeit wird auf ein unschädliches Maß begrenzt. Weitere Vorteile: Fenster müssen in der Heizperiode nicht mehr geöffnet werden, Kälte, Außenlärm und Luftschadstoffe bleiben draußen und Filter reinigen die einströmende Luft von Staub und Pollen. Sind Räumlichkeiten beispielsweise ungenutzt, können Lüftungsanlagen für eine Mindestlüftung und somit für den Bestandsschutz des Gebäudes sorgen. Am Markt gibt es eine große Bandbreite an Lüftungsgeräten. So gibt es neben standardisierten Produkten (ab Lager verfügbar) auch Geräte, die individuell an Kundenwünsche angepasst werden.

Zentral oder dezentral?
Sollten eher zentrale oder dezentrale Geräte zum Einsatz kommen? Je nach Gebäudevoraussetzungen empfiehlt sich die eine oder die andere Lösung. In Neubauprojekten ist es oft unproblematischer, zentrale Lösungen einzuplanen, bei Sanierungen kommen dagegen eher dezentrale Lüftungsgeräte zum Einsatz. Das bedeutet, dass in jedem Raum, der belüftet werden soll, ein Lüftungsgerät eingebaut wird.
Der Einbau einer dezentralen Lüftung lässt sich z.B. während des laufenden Betriebs umsetzen – schließlich ist „nur“ ein einzelner Raum betroffen. Die Arbeiten nehmen in der Regel einen Tag bis anderthalb Tage in Anspruch. Bei zentralen Lüftungen muss genau geplant werden, denn das benötigte Luftverteilsystem hat einen größeren Platzbedarf und einen entsprechend höheren baulichen Aufwand. Bei einem nachträglichen Einbau müssen alle Räume zeitgleich renoviert werden – im laufenden Schulbetrieb oft kaum umsetzbar. Bei beiden Varianten ist ein Fassadeneingriff nötig. Hier sind zentrale Lösungen von Vorteil, da nur zwei Bohrungen in der Fassade vorgenommen werden müssen. Bei einer dezentralen Lösung erhält jedes einzelne Gerät zwei Wanddurchführungen in der Fassade.

Die Funktionsweise
Lüftungsgeräte arbeiten nach folgender Funktionsweise: Frische Außenluft wird über einen Ansaugstutzen angesogen und strömt in die Wärmerückgewinnung. Dort wird die frische Außenluft aufgewärmt und anschließend in den Raum geleitet. Dafür wird die Wärme der nach außen strömenden, verbrauchten Raumluft genutzt. Dabei sind die Ströme voneinander getrennt, sodass keine Luftvermischung entsteht. Dieser Wechselzyklus ermög­licht einen Wärmerückgewinnungsgrad von bis zu 85%.
Für wechselnde Lüftungsanforderungen empfiehlt sich eine bedarfsgeführte Regelung, die die Ventilatorleis­tung entsprechend den Anforderungen anpasst. Ventilatoren mit der sogenannten EC-Motorentechnik sind geräuscharm, sodass keine Lärmbelästigung entsteht. Für die Regelung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten: Eine digitale Steuerung mit individuellen Einstellungen gewährleistet die automatische Regelung der Geräte, an der mitgelieferten Bedieneinheit kann neben Anwenderparametern auch ein Wochenprogramm eingestellt werden. Eine weitere Alternative ist die Regelung über externe Sensoren, die beispielsweise Feuchte, CO₂-Gehalt oder Luftqualität messen und die Lüftung regeln. Sowohl dezentrale als auch zentrale Geräte können – sofern gewünscht – an eine Gebäudeleittechnik angeschlossen werden. Schutzfunktionen verhindern das Einfrieren des Wärmeübertragers, leiten Kondensat ab und stoppen die Luftzufuhr bei Bedarf automatisch. Das verhindert Schäden an der Anlage.

Coanda-Effekt
Eine optimale Versorgung des Raumes mit dezentraler Lüftung garantiert der sogenannte Coanda-Effekt, der für eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Fläche sorgt und Zugerscheinungen vorbeugt. Um dies zu gewährleisten, ist allerdings die korrekte Platzierung der Anlage wichtig, da sonst die Gefahr einer eingeschränkten bzw. einseitigen Durchströmung des Raumes besteht. Der Grund dafür liegt in der Wirkungsweise des Coanda-Effekts: Die einströmende Luft hält sich an der Decke, bevor sie langsam absinkt und sich in diesem Prozess mit der Raumluft vermischt.
Bei decken- und wandhängenden Geräten der dezentralen Bauweise wird die frische Luft mit relativ hoher Geschwindigkeit eingeblasen und gleitet sieben bis acht Meter an der Decke entlang. Dabei zieht sie die Raumluft mit sich, was eine Mischung der Frisch- und Raumluft sichert. Gleichzeitig sorgt das Mitziehen für eine einheitliche Luftqualität und senkt die Luftgeschwindigkeit des Zuluftstroms, wodurch Zugluft vermieden wird. Hierbei müssen bauliche Einschränkungen beachtet werden, damit der Luftstrom nicht abreißt und der Effekt nicht verloren geht. Bodenmodelle arbeiten ebenfalls nach diesem Prinzip. Allerdings wird bei diesen Geräten die Frischluft in aufsteigender Richtung eingeblasen und verteilt sich dann über den beschriebenen Coanda-Effekt im Raum.

Bilder: Airflow