Luftverhältnisse in engen Grenzen

Im Bereich der Museumsklimatisierung stehen die Exponate im Zentrum raumlufttechnischer Überlegungen. Das Hauptaugenmerk der Raumluftverhältnisse liegt dabei auf einer konservatorischen Funktion, die sich hauptverantwortlich für den Erhalt von Kunstgegenständen zeigt. Je nach Art des Gebäudes, Beschaft enheit der Sammlerstücke und Höhe der Besucherdichte bedarf es unterschiedlicher raumlufttechnischer Konzepte.

Kritische Parameter für die Luft qualität in Museen sind die Temperatur, die relative Luft feuchtigkeit, die Partikelbelastung (Staub) sowie molekulare (gasförmige) Schadstoff e und die Luft bewegung. Letztendlich ist das perfekte Museumsklima aber von der Beschaff enheit und den Anforderungen der Exponate abhängig. Für Kunstwerke besonders schädlich sind Temperaturschwankungen, insbesondere wenn sie häufig oder schnell auft reten. Dabei ist nicht nur die Luft temperatur, sondern auch die Oberflächentemperatur am Exponat selbst zu beachten. Für die RLT kommt erschwerend hinzu, dass sich die klimatischen Verhältnisse je nach Exponaten über die gesamte Raumhöhe erstrecken können.

Luftfeuchte/-geschwindigkeit

Die relative Luft feuchte ist – konservatorisch gesehen – der erheblich einflussreichere Aspekt. Die RLT Anlage muss Museumsluft meist dann entfeuchten, wenn viele Besucher zugegen sind. Als grober Maßstab für die relative Feuchte gilt:

• 40 % für Grafikarbeiten,

• 50 % bei gemischten Exponaten,

• 60 % für Holz oder Ölgemälde.

In der Luft befinden sich trotz Filterung Staubanteile, die durch Besucher zum Großteil ins Museum eingebracht werden. Je höher die Luft geschwindigkeit und der Turbulenzgrad sind, desto höher ist die Staubverwirbelung, was die Kunstobjekte enorm belasten würde. Deshalb müssen Luft geschwindigkeiten und Turbulenzgrade möglichst minimal gehalten werden. Ideal sind Luft geschwindigkeiten, die bei 10 % der Behaglichkeitsgrenze liegen. Da aber meist über die gesamte Raumhöhe eine konstante Temperatur und Luft feuchte gewährleistet werden muss, kann die Luft menge nicht beliebig weit herabgesetzt werden. Sie muss vielmehr für einen ausreichenden Ausgleich sorgen, wie für die Abfuhr von internen Lasten, die durch die Beleuchtung oder durch Personen auftreten.

Klimakonstanz gefordert

Schwankungen von 1 bis 2 K können schon problematisch sein, zumal wenn sie mit hoher Änderungsgeschwindigkeit auft reten. Kons tantes Klima bedeutet, dass die sensiblen Materialien weniger „arbeiten“ müssen. Erschwerend kommt hinzu, dass Veränderungen der klimatischen Verhältnisse nicht gleichmäßig über das ganze Objekt erfolgen, sondern oft von außen nach innen. Aufgrund von Materialspannungen kann es zu Haar-Rissen kommen. Gebäudeleittechnik ist aufgrund konservatorischer Anforderungen im Museum somit meist unabdingbar. Parameter wie Luftmenge und Außenluftanteil werden unter Berücksichtigung der äußeren Einflüsse über Volumenstromregler automatisch auf den vorgegebenen Sollwert geregelt.

Ein Totalausfall der Klimatechnik, z. B. aufgrund von Wartungsarbeiten oder defekter Komponenten, darf in einem Haus mit hohen Werten auf keinen Fall eintreten. Das bedeutet: Zentrale Bauteile sind mit Redundanz zu planen, um eine Unterbrechung der Klimatisierung zu vermeiden.

Quelllüftung und thermische Bauteilaktivierung

Die Räume werden mit sensibel und strömungstechnisch intelligent zugeführter Außen und Umluft nach dem Quellluftprinzip versorgt, z. B. durch bodennahe Quellluftdurchlässe entlang der Wände. Zusätzlich reguliert die Quelllüftung die relative Feuchte. Aufgrund stark reduzierter Luftgeschwindigkeit werden Zug und Staubaufwirbelung vermieden. Zum Ausgleich thermischer Lasten und zur Minimierung der Temperaturdifferenzen der Luftschichten dient eine Bauteilaktivierung der Wände und/oder Decken bzw. Böden. Die Luftauslässe können i. d. R. auch hinter bestehenden Elementen und Verkleidungen eingesetzt werden.

Quelllüftung mit Luft-Wasser-Systemen

Induzierende Quellluftdurchlässe mit Wärmeübertrager lassen auch eine nachträgliche Aufrüstung mit zentraler RLT-Anlage zu. Da die Abfuhr thermischer Lasten über das Medium Wasser – und nicht über Luft – erfolgt, werden Luftleitungen geringeren Ausmaßes möglich. Sie finden im Wandbereich oder auch in der Brüstung Platz. Infolge des hohen Impulses der ausströmenden Primärluft wird ein Unterdruck zum Museumsraum hin erzeugt. So wird im oberen Bereich kontinuierlich Raumluft angesaugt. Sie durchströmt den Wärmeübertrager und wird erwärmt bzw. gekühlt. Sekundärluft wird mit Primärluft vermischt und strömt als Quellluft in den Museumsraum zurück.

Mischlüftung/Hohlboden/Wandhinterlüftung

Aufgrund der homogenen Luftdurchmischung kommt es bei der Mischlüftung zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung und Luftqualität. Allerdings zulasten höherer Strömungsgeschwindigkeiten, sodass eine reine Form der Mischlüftung nur dann zum Einsatz kommen kann, wenn die höheren Luftgeschwindigkeiten keinen negativen Einfluss auf die Exponate haben.

Um eine gute Durchmischung der Zuluft mit der Raumluft zu erzielen und zugleich die gesamte Raumhöhe zu berücksichtigen, kann die Anordnung der Zuluftauslässe auch über einen Hohlboden erfolgen. So z. B. im Bauhaus-Museum in Weimar. Hier wurden in der Rippendecke mit Hohlboden die Luftauslässe mit der Unterkante ca. 15 cm oberhalb der Rippenunterkante angeordnet.

Eine Wandhinterlüftung wurde z. B. im Landesmuseum Mainz vorgesehen. Die Zuluft wird dabei in der Wand, die als Kanal ausgebaut ist, über Gitter im Sockelbereich in den Raum eingebracht. Die Luft strömt laminar, ähnlich einem Quelluftdurchlass, in den Aufenthaltsbereich und verteilt sich über dem Fußboden im Raum. Die Abluft wird hier über die Decke aus dem Raum zurück in das RLT Gerät transportiert. Folge ist, dass sich eine gleichmäßige Temperaturschichtung im Raum ergibt.

Dezentrale Lüftung

Dezentrale Lüftungssysteme kommen zum Teil bei der Sanierung älterer Museumsbauten zum Einsatz. Hierbei handelt es sich oft um eine Kombination aus Misch und Quelllüftung. Im Nahbereich des Geräts wird die Zuluft mit Geschwindigkeiten bis zu 1 m/s ausgeblasen. Die ausströmende Luft wird durch Induktion mit der Raumluft vermischt; Luftgeschwindigkeit und Temperaturdifferenzen werden abgebaut. Die Quelllüftung, die sich im Aufenthaltsbereich einstellt, kann wiederum für ein behagliches Klima sorgen.

Bilder: TROX

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