Planung und Errichtung von hygienegerechten RLT-Anlagen

Lüftungs- und Klimaanlagen werden zum heutigen Zeitpunkt in vielen unterschiedlichen Ausführungen in Wohn- und Nichtwohngebäuden eingesetzt. Besonderen Anforderungen, die sich z. B. durch spezielle Nutzungsrandbedingungen oder auch durch äußere Einflüsse (wie eine Pandemie) ergeben, können durch Anpassungen des Betriebes (beispielsweise Änderung des Volumenstroms) oder durch Austausch einzelner Anlagenkomponenten (wie höhere Filterklassen) begegnet werden. Aber was gilt es dabei zu beachten? Ein Webinar klärt über die wesentlichen Aspekte von Auslegung, Errichtung und Betrieb solcher Anlagen auf, wobei der Fokus auf dem Thema der Raumluft- und Anlagenhygiene liegt.

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Für die Planung von Lüftungs- und Klimaanlagen wird die DIN EN 16798-Reihe verwendet. Die wesentliche Norm für die Bestimmung der Volumenströme ist die DIN EN 16798-1, die die Eingangsparameter für die Auslegung und die Berechnung des Energiebedarfes festlegt. Das Regelwerk macht Angaben zu Temperaturen und Luftfeuchten, maximalen Schadstoffkonzentrationen sowie zu Kennwerten für die Akustik.

Eingeteilt werden die Kennwerte nach unterschiedlichen Kategorien, die ein Qualitätsmaßstab für das zu errichtende Gebäude darstellt. Tabelle 1 gibt einen Überblick zu den jeweiligen Kategorien. Für die lufthygienischen Parameter ist anzumerken, dass es sich um Zuluft-Qualitäten und nicht Raumluft-Qualitäten handelt. Dies ist ein entscheidender Unterschied zu den bisherigen Angaben der DIN EN 15251 „Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden – Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik“. Für die in der Raum- und Klimatechnik wichtige Indikationsgröße CO₂ sind die maximalen Kennwerte als Werte über dem Level der Außenluft der Tabelle 2 zu entnehmen.

Lüftungseffektivität
Die Zuluft-Qualitäten sind entscheidend für die Luftaufbereitung, stellen jedoch noch kein Maß für die bei den Personen wirkende Luftqualität dar. Diese wird wesentlich durch das Strömungsmuster im Raum beeinflusst. Um diesen Aspekt bei der Auslegung zu berücksichtigen, kommt der Parameter der Lüftungseffektivität zur Anwendung. Bild 1 zeigt hierzu die signifikantesten Strömungsformen und deren Lüftungseffektivität. Auch für das Infektionsgeschehen in Räumen mit luftgetragenen Viren (insbesondere bei aerosolbasierten Ansteckungen) spielt die Strömungsform und damit die Lüftungseffektivität eine wichtige Rolle. Nach dem aktuellen Stand der Forschung gelten hier zur Vermeidung Formen der Verdrängungsströmung (wie die Quelllüftung) als vorteilhaft gegenüber der Mischströmung.

Mit der Luftqualität wird die Beschaffenheit der Luft unter Berücksichtigung der Luftverunreinigungen beschrieben. Luftfilter werden in raumlufttechnischen Anlagen wesentlich zur Abscheidung von Verunreinigungen aus der Außenluft und der Einhaltung/Erhaltung einer geplanten Zuluftqualität eingesetzt. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass in Räumen bei einer Infektion mit luftgetragenen Viren (insbesondere bei aerosolbasierten Ansteckungen) die im Regelfall kaum oder nur gering belastete Zuluft eine untergeordnete Rolle spielt. Hier ist vielmehr die Verdünnung der Virenlast (in Abhängigkeit von Luftvolumenstrom und Lüftungseffektivität) und die Filterung (der Raumluft und falls vorhanden der Umluft) entscheidend.

Luftfilterung
Die Konzentration von Schad- und Geruchsstoffen, aber auch Keimen und Viren kann in Räumen durch richtig angeordnete und hinsichtlich der Partikelgröße und des Abscheidegrades geeignete Luftfilter so weit gesenkt werden, dass eine Beeinträchtigung der Gesundheit und der Behaglichkeit in der Regel auszuschließen ist. Luftfilter dienen natürlich auch zum Schutz der RLT-Anlage selbst vor Verschmutzungen. Eine Abgrenzung der einzelnen Luftfiltertypen zeigt Bild 2.

Die Auswahl von geeigneten Luftfiltern (in der Zuluft und in der Umluft!) durch den Planer in Abstimmung mit dem Bauherrn bzw. Betreiber setzt die Kenntnis und Klärung der Einsatzbedingungen sowie der Anforderungen an den Luftfilter voraus. Dazu sind im Einzelnen zu betrachten:

• Schadstoffbelastung der Außenluft (Staubbeschaffenheit nach Art, Feinheit und Konzentration),
• zulässige bzw. geforderte Raumluftbelastung (erforderlicher Abscheidegrad und Wirkungsgrad und daraus die Angabe einer Filterklasse),
• konstruktive Möglichkeiten des Filter­einbaus (Platzbedarf, Zugang für den Austausch des Filtermaterials),
• Luftwiderstand bzw. Druckdifferenz,
• Installations- und Betriebskosten sowie Wartungsbedingungen,
• Staubspeichervermögen (Standzeit),
• Betriebsweise (durchgehend, intermittierend),
• lufttechnische Parameter (Volumenstrom, Temperatur und Feuchte).

Laut VDI-Richtlinie 6022 Blatt 1 (Hygieneanforderungen an raumlufttechnische Anlagen und Geräte) werden in Anlehnung an die Filternorm DIN EN ISO 16890-1 Mindestfilterklassen zur Erfüllung der Zuluftanforderungen empfohlen (Tabelle 3). Unabhängig davon werden für die wirksame Filterung von Viren (meist in einer Größe von ca. 0,1 μm) insbesondere in der Raumluft oder Umluft HEPA-Filter als erforderlich erachtet.

Hygienegerechter Anlagenbetrieb
Anforderungen an den hygienischen Betrieb und die Instandhaltung von RLT-Anlagen stellt die Hygienerichtlinie VDI 6022 sowohl allgemein als auch für einzelne Komponenten – nachfolgend beispielhaft für Luftbefeuchter (Auszug).

Allgemeine Betriebshinweise

• Es sind mikrobielle Vermehrungen auf Oberflächen luftführender Komponenten, insbesondere Luftfiltern, sowie auf technisch bedingten nassen Flächen zu vermeiden.
• Anlagenkomponenten müssen für die Instandhaltung zugänglich sein.
• Auf den luftführenden Oberflächen dürfen nur Behandlungen (z. B. mit Bio­ziden) und Beschichtungen (z. B. mit Nanopartikeln) durchgeführt werden, die keine relevante Gesundheitsgefährdung darstellen.
• Bei kurzzeitigen Stillstandzeiten, z. B. durch eine Nachtabschaltung mit automatischem Schließen der Lüftungsklappen (Außenluft, Fortluft, ggf. Zuluft), ist die Anlage so zu planen und betreiben, dass keine Luftströmung in der Anlage und kein Trockenfahren der Kühler stattfindet.
• Bei längeren Stillstandzeiten ist durch rechtzeitiges Abschalten der Befeuchter sicherzustellen, dass keine feuchten Stellen hinter den Befeuchtern vorhanden sind.
• bei jeder Routinekontrolle Datum und Differenzdruck protokollieren

Luftbefeuchter

• Es dürfen nur dauerhaft korrosionsbeständige Materialien zum Einsatz kommen, die eine mikrobielle Vermehrung nicht fördern.
• Vorzusehen ist eine Schauöffnung (mind. 150 mm Durchmesser) und eine von außen bedienbare Beleuchtung der Befeuchterkammer.
• Es darf nur Wasser gemäß der mikrobiologischen Anforderungen der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) eingespeist werden.
• Die Kondensatwanne ist mit allseitigem Gefälle zum Wasserablauf und mit Siphon vorzusehen.
• Befeuchter müssen automatisch bei Abschaltung oder Ausfall der RLT-Anlage abgeschaltet werden.

Planungskriterien
Werden Lüftungs- und Klimaanlagen nach den einschlägigen Regeln der Technik geplant, installiert und betrieben, dann kann ein hygienischer Betrieb gewährleistet werden. Die Beantwortung folgender Fragen sollte insbesondere (aber nicht nur) vor dem Hintergrund der aktuellen Pandemie unbedingt Bestandteil einer fachgerechten Planung, Errichtung und dem Betrieb von hygienegerechten RLT-Anlagen sein:

• Sind die geplanten Luftvolumenströme und Strömungsformen auch für eine wirksame Reduzierung von luftgetragenen Viren/Keimen in Räumen geeignet?
• Ermöglicht die Filterauswahl und die Filteranordnung eine Reduzierung einer möglichen Viren- oder Keimlast in der Raumluft?
• Erlaubt die Anlagenplanung und -errichtung mit geeigneten Inspektions- und Reinigungsmöglichkeiten einen dauerhaft hygienischen und energieeffizienten Betrieb?

Autoren: Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, Prof. Dr.-Ing. Thomas Hartmann

Webinar: Planung und Errichtung von hygienegerechten RLT-Anlagen
Bei der Planung, Errichtung und dem Betrieb von hygienegerechten RLT-Anlagen tauchen häufig zahlreiche Fragen auf, z. B.: Was muss für eine normenkonforme, hygienegerechte RLT-Anlage berücksichtigt werden? Welche Fehler entstehen häufig bei der Planung und Errichtung von Lüftungs- und Klimaanlagen und wie lassen sich diese vermeiden? Welche Möglichkeiten bestehen für eine Anlagensanierung aus Sicht der Hygiene und welche Auswirkungen haben diese in Puncto der Energieeffizienz?

Diese und weitere Fragen beantwortet ein Webinar der IKZ-ACADEMY in Kooperation mit zwei renommierten Spezialisten für RLT-Anlagen: Prof. Dr.-Ing. Thomas Hartmann, Geschäftsführer des Institut für Technische Gebäudeausrüstung (ITG) Dresden, und Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Seifert, Bereichsleiter Gebäudeenergietechnik am Institut für Energietechnik, TU Dresden.

Neben der Planung, der Errichtung und dem Betrieb von Neuanlagen stehen auch der Umbau/die Sanierung von Bestandsanlagen im Fokus der Veranstaltung.

Das einstündige Webinar findet am 6. Mai um 16.00 Uhr statt. Die Kosten betragen 49 Euro, zzgl. MwSt. IKZ-select-Premium-Mitglieder können kos­tenfrei teilnehmen.

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