Das Versagen der Belüftung – wenn die Außenluft nicht sauber ist

Saubere Luft ist wichtig für die menschliche Gesundheit. Daher werden Gebäude belüftet, wodurch „saubere“ Außenluft zum Atmen zugeführt und die verschmutzte Innenluft nach außen abgeleitet wird. Doch die Außenluft ist nicht immer sauber und Belüftung kann die Luftqualität in Innenräumen verschlechtern. Wie wir in einem Gebäude im Zentrum von London gesehen haben, führte der Betrieb der mechanischen Belüftung tatsächlich zu einem Anstieg der Feinstaubwerte.

Gebäude nutzen Belüftung, um eine gute Raumluftqualität (Indoor Air Quality, IAQ) zu gewährleisten, was weithin als wichtig für die menschliche Gesundheit gilt. Man muss nur an die Covid-Pandemie denken, bei der es sich um eine durch die Luft übertragene Krankheit handelte, die sich schnell unter Menschen in schlecht belüfteten Räumen ausbreitete, oder an die jährliche Grippesaison, um zu verstehen, warum saubere Luft wichtig ist. Darüber hinaus haben Heuschnupfenkranke saisonal eine schwere Zeit, wenn die Pollenbelastung steigt und immer mehr Menschen an Asthma leiden, bei dem eine schlechte Luftqualität in Innenräumen Anfälle auslösen kann.

Die Belüftung sollte während des Verdünnungsprozesses für eine gute IAQ-Umgebung sorgen. Vereinfacht ausgedrückt werden in einem Raum vorhandene Schadstoffe, seien es Partikel oder Gase, durch Einleiten von Außenluft in einen Raum entfernt, wobei die vorhandene Luft nach außen abgesaugt wird.

Die Wirksamkeit der natürlichen Belüftung hängt von vielen Faktoren ab, zum Beispiel von der Anzahl der geöffneten Fenster, der Richtung, in der sie ausgerichtet sind, auf welcher Etage sich der Raum befindet und den Wetterbedingungen draußen. Mechanische Belüftung ist sehr teuer, da die in ein Gebäude gesaugte Außenluft auf die richtige Innentemperatur gebracht werden muss, was im Winter eine Heizung und im Sommer eine Kühlung erfordert. Es wird geschätzt, dass die mechanische Belüftung 40 % des Energieverbrauchs eines Gebäudes ausmacht und dass Gebäude 40 % des gesamten weltweiten Energieverbrauchs verbrauchen.

Nicht nur der Energieverbrauch ist ein ernstes Problem für Facility Manager, sondern die Belüftung kann auch eine weitere versteckte Gefahr bergen. Wenn die in ein Gebäude eingeleitete Luft nicht sauber ist, verschlechtert der Lüftungsprozess tatsächlich die Raumluftqualität.

Stellen Sie sich im Extremfall vor, Sie lüften in Delhi oder Peking, zwei Städten, deren Außenluftverschmutzung weit über den WHO-Richtlinien liegt. Die Einführung stark verschmutzter Außenluft in ein Gebäude würde die Luftqualität in Innenräumen eindeutig nicht verbessern, sondern verschlechtern.

Wir haben dieses Problem an einem Standort im Zentrum von London beobachtet, wo einige hochwertige Luftsensoren installiert wurden, die verschiedene Größen von Feinstaub (PM2,5 und PM10) sowie CO2 und VOCs messen. Die grauen Linien im Diagramm unten zeigen die PM2,5-Werte in 3 verschiedenen Räumen über 4 Tage, während die blaue Linie die Betriebszeiten des mechanischen Lüftungssystems angibt. Die PM2,5-Werte stiegen in allen drei Räumen an drei der vier Tage, an denen die Klimaanlage (AHU) eingeschaltet war, was zeigt, dass die Belüftung die Raumluftqualität verschlechterte.

Dieser Standort befindet sich im Zentrum von London und die Daten zeigen deutlich das Problem der Zufuhr von Außenluft durch das mechanische Lüftungssystem. Eine einfache, praktische und effiziente Lösung ist die Hinzufügung einer Luftreinigung, bei der die HEPA-Filtration die Feinstaubpartikel auffängt und die Konzentration sehr niedrig hält.