Lösungen für ein gesundes Raumklima

Gesunde Innenraumluft in Schulen ist wichtig, um die Konzentration und Leistung von Schülern und Lehrern zu steigern, aber auch um hohe Aerosolkonzentrationen, die Verbreitung von Viren und Beschwerden wie Geruchsbelästigung, Augenreizungen, Kopfschmerzen und Müdigkeit zu bekämpfen. Um den Sektor für diese Problematik zu sensibilisieren, wurde 2015 das Anforderungsprogramm für frische Schulen eingeführt. Dieses Programm, das 2021 erneuert wird, legt unter anderem spezifische Anforderungen an die Luftqualität fest. In einem typischen Klassenzimmer mit etwa 30 Schülern und einem Lehrer müssen mindestens 650 Liter Luft pro Stunde aufgefrischt werden, wobei die CO2-Konzentration 1.200 ppm nicht überschreiten darf. Ein "gutes" Niveau erfordert sogar einen Luftwechsel von 950 Litern pro Stunde (max. 950 ppm CO2). Um dies richtig umzusetzen, ist eine individuelle Anpassung an die jeweilige Schule erforderlich. WOLF Energy Systems kann dies perfekt leisten.

"Seit 2015 wurden viele Veranstaltungen organisiert, um die Branche für die Bedeutung gesunder Innenraumluft zu sensibilisieren", weiß Tom Melching, technischer Berater bei WOLF Energy Systems. "Dabei ging es zunächst um Konzentration und Lernleistung. Durch die Senkung der CO2-Werte im Klassenzimmer können die Schüler besser lernen. Das Interesse am Markt, damit zu beginnen, war groß, aber leider blieb es dabei. Nicht nur, weil die Verantwortung auf die Schulbehörden übertragen wurde, die nicht auf die Belüftung von Schulen spezialisiert sind, sondern vor allem, weil die finanziellen Mittel fehlten. Zwar erhalten die Schulen von der Regierung Geld für die Instandhaltung ihrer Gebäude, aber dieses Geld ist für die Instandhaltung und nicht für Innovation/Verbesserung bestimmt. Außerdem werden diese Gelder noch zu oft für externe Beratungsfirmen und/oder Lehrmittel ausgegeben. Selbst jetzt, da die Bedeutung einer guten Belüftung der Schulen durch COVID-19 um den Gesundheitsaspekt erweitert wurde, fehlt es noch an echten Maßnahmen. Zwar wurden einige Projekte in Angriff genommen, doch handelt es sich dabei um "Tropfen auf den heißen Stein". Für eine wirkliche Veränderung ist neben spezifischen Vorteilen wie SUVIS auch eine zentrale Lenkung erforderlich. Die Regierung sollte dabei die Führung übernehmen, aber auch Berater, Installateure und Hersteller haben hier eine wichtige Aufgabe. WOLF Energy Systems nimmt hier seine Verantwortung wahr und begleitet Projekte von A bis Z."

Offene Fenster bieten keine Garantien

Zu Beginn der COVID-19-Pandemie führte WOLF mit Unterstützung des Hermann-Rietschel-Instituts (TU Berlin) Untersuchungen zur Aerosolausbreitung in Klassenräumen durch. Zu diesem Zweck wurde ein Klassenzimmer von etwa 60 m² an einem Sommermorgen mit einer Außentemperatur von etwa 20°C simuliert. In dem Klassenzimmer befanden sich ein Lehrer und 24 Schüler, von denen einer mit dem Coronavirus infiziert war. "Gemäß den wissenschaftlichen Empfehlungen wurden die Fenster des Klassenzimmers zunächst leicht geöffnet und dann nach 20 Minuten vollständig geöffnet", so Melching. "Ausgehend von einer Emission von 50 Partikeln pro Sekunde dauerte es nur fünf (!) Minuten, bis sich die Aerosolpartikel der infizierten Person im Raum verteilt hatten."

In der Studie wurde die Ausbreitung von Partikeln in der Luft mit Hilfe eines simulierten Gases kartiert, das der Luftbewegung im Klassenzimmer genau folgte. Das Volumen der kontaminierten Luft nahm mit dem Abstand zwischen der infizierten Person und dem offenen Fenster zu und erreichte in Teilen des Klassenzimmers mehr als 900 kontaminierte Partikel pro m³. Das vollständige Öffnen aller Fenster für fünf Minuten sorgte für einen ausreichenden Luftaustausch (15 Luftwechsel pro Stunde), um die Konzentration auf weniger als 100 Partikel pro m³ zu senken und damit das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Allerdings stieg die Partikelkonzentration nach dem gleichen Muster wieder an, wenn die Fenster in Kippstellung gebracht wurden. 

"Die Simulation hat gezeigt, dass bei leicht geöffneten Fenstern die Luftaustauschrate eher gering ist. Es ist daher effektiver, die Fenster ganz zu öffnen", erklärt Prof. Dr. Ing. Kriegel, Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts. "Schon bei relativ kleinen Änderungen von Parametern wie Windgeschwindigkeit, Jahreszeit oder der Differenz zwischen Innen- und Außentemperatur kann die Partikelkonzentration weit über die in der Simulation beobachteten Werte ansteigen. Offene Fenster sind also keine Garantie, um hohe Aerosol- und andere Schadstoffkonzentrationen in Klassenräumen zu verhindern." Melching: "Um ein gesundes Raumklima unter allen Bedingungen und zu allen Jahreszeiten zu gewährleisten, ist die Kombination mit einer Lüftungsanlage notwendig. Das gilt nicht nur für Klassenzimmer, sondern beispielsweise auch für Pflegeeinrichtungen, Büros, Gastronomie und Sportstätten. Für alle Bereiche, in denen sich Menschen über einen längeren Zeitraum in einem Raum aufhalten und somit ein erhöhtes Infektionsrisiko besteht, bieten wir eine maßgeschneiderte Lüftungslösung. Dank unserer Systeme müssen die Fenster nicht mehr vollständig geöffnet werden, was Zugluft, Temperaturschwankungen und Belästigungen durch Lärm, Wind oder Regen verhindert. Außerdem schützen die Filter unserer Systeme die Raumluft vor Feinstaub und Pollen."

Für jede Situation eine passende Lösung

Beliebt sind die dezentralen WTW-Geräte CGL edu, die kontinuierlich frische Außenluft zuführen und belastete, CO2-haltige Raumluft absaugen. "Dank der Geräte werden Schadstoffe, Gerüche, Feinstaub und vor allem Feuchtigkeit effektiv beseitigt, während ein Aluminium-Gegenstrom-Plattenwärmetauscher einen WTW-Wirkungsgrad von über 90% garantiert", sagt Melching. "Wir bieten auch ein umfangreiches Angebot an (halb)zentralen WTW-Lösungen, die über der Decke, im Technikraum oder im Freien installiert werden können. Für Situationen, in denen die Installation einer Lüftungsanlage aufwändig ist, empfehlen wir den Luftreiniger AirPurifier mit Feinstaub- und Kohlefilter, der Feinstaub, Pollen und störende Gerüche beseitigt. Anschließend wird die Luft in einem HEPA-H14-Hochleistungsfilter nachgefiltert, der auch alle Aerosole und Viren effizient aus der Luft entfernt. Für den Luftaustausch können zusätzliche Fenster geöffnet werden."