Raumluftqualität: Wie lässt sich die Leistung eines Lüftungssystems bewerten?
Mit dem ECP-IAQVS-Zertifizierungsprogramm wandelt Eurovent Certita Certification CO₂, Luftfeuchtigkeit und Formaldehyd in vergleichbare Leistungsindikatoren um.
Hochleistungslüftung ist nicht nur eine Frage des Luftdurchsatzes oder des Stromverbrauchs. Sie muss auch in der Lage sein, unter realistischen Nutzungsbedingungen ein Raumklima aufrechtzuerhalten, das sowohl für die Bewohner als auch für das Gebäude günstig ist.
Doch wie lässt sich diese Leistung objektiv bewerten?
Anlässlich des World Ventil8 Day greift Eurovent Certita Certification den im Rahmen des IAQVS-Programms entwickelten Ansatz erneut auf. Dieses Programm bewertet gemeinsam die Raumluftqualität und die Energieeffizienz von kompletten Wohnraumlüftungssystemen auf der Grundlage von Simulationen, die die Eigenschaften der Wohnung, ihre Belegung und das Klima berücksichtigen.
Die Raumluftqualität (IAQ) ist zu einem zentralen Thema für die öffentliche Gesundheit und die Gebäudeeffizienz geworden. Da wir fast 80 Prozent unserer Zeit in Innenräumen verbringen, entwickeln sich die Anforderungen rasch weiter – angetrieben durch eine Kombination aus gesundheitlichen Erwartungen, politischer Steuerung und der Energiewende.
In diesem Zusammenhang stellt sich für die Akteure der Baubranche eine zentrale Frage: Wie können wir gleichzeitig eine gute Raumluftqualität und eine optimale Energieeffizienz von Lüftungsanlagen gewährleisten?
Die „Eurovent Certified Performance IAQVS“-Zertifizierung bietet eine strukturierte Methode zur Bewertung dieser doppelten Leistung, basierend auf einer Analyse des Lüftungssystems als Ganzes.
Der Übergang von einem vorschriftsbasierten Ansatz zu einem leistungsbasierten Ansatz
In der Vergangenheit stützte sich die Gebäudelüftung in erster Linie auf einen mittelbasierten Ansatz, der auf der Einhaltung vorschriftsmäßiger Anforderungen wie Luftdurchsatzraten oder spezifischer technischer Konfigurationen beruhte. Dieser Ansatz garantiert jedoch nicht immer die erwartete Leistung unter repräsentativen Nutzungsbedingungen.
Jüngste regulatorische Entwicklungen, insbesondere auf europäischer Ebene (die EPBD-Richtlinie), leiten einen Übergang zu einem stärker leistungsorientierten Ansatz ein, der Indikatoren für die Raumklimaqualität (IEQ) einbezieht, wobei die Raumluftqualität (IAQ) eine zentrale Säule darstellt.
In diesem Zusammenhang steht die IAQVS-Zertifizierung voll und ganz im Einklang mit diesem Trend, da sie eine Bewertung auf der Grundlage messbarer und vergleichbarer Ergebnisse bietet.
Ein innovativer Ansatz: Bewertung der Leistung des gesamten Systems
Im Gegensatz zu herkömmlichen, auf einzelne Komponenten ausgerichteten Ansätzen basiert die IAQVS-Zertifizierung auf einer umfassenden Analyse des Lüftungssystems.
Dabei werden berücksichtigt:
- Lüftungsgeräte
- Luftkanäle
- Luftein- und -auslässe
- Nutzungsbedingungen.
Ziel ist es, eine zentrale Frage zu beantworten: Welche Leistung ist von dem System in einer bestimmten Wohnung unter realistischen Nutzungsbedingungen zu erwarten?
Dieser Ansatz ermöglicht es:
- Lösungen mit gleichwertigen Konfigurationen zu vergleichen
- die leistungsstärksten Systeme entsprechend dem jeweiligen Kontext zu identifizieren
- das Gleichgewicht zwischen Luftqualität und Energieverbrauch zu optimieren.
Eine robuste, auf Simulationen basierende Methodik
Das Herzstück der IAQVS-Zertifizierung bildet eine fortschrittliche Simulationsmethodik.
Jedes System wird anhand Tausender Iterationen bewertet, die realistische Szenarien simulieren:
- Wohnungstypen (von F1 bis F6)
- klimatische Bedingungen (gemäßigt, kalt, heiß)
- Nutzungsverhalten (Kochen, Duschen, Wäschewaschen)
- Gebäudemerkmale (Ausrichtung, Belüftung usw.)
Diese Simulationen liefern Ergebnisse, die die Leistung unter realistischen Nutzungsbedingungen widerspiegeln.
Die Berechnungen werden so lange durchgeführt, bis die Indikatoren konvergieren, wodurch die Robustheit der Ergebnisse gewährleistet wird.
Multikriterielle IAQ-Indikatoren
Die Bewertung der Raumluftqualität basiert auf mehreren sich ergänzenden Indikatoren, die die wichtigsten Aspekte in Bezug auf Gesundheit und Komfort widerspiegeln.
CO₂: Ein Indikator für Luftstau und Luftaustausch
Der CO₂-Indikator steht in direktem Zusammenhang mit der menschlichen Anwesenheit. Er bewertet die Häufigkeit und das Ausmaß von Luftstau-Episoden während der Simulationen.
Hohe Konzentrationen können zu Müdigkeit, Kopfschmerzen, Reizungen usw. führen.
Der verwendete Index basiert auf der Häufigkeit, mit der Konzentrationsschwellenwerte überschritten werden, und spiegelt den Grad der Luftstauung wider.
| IAQ-Stufe | Häufigkeit von CO2-Konzentrationen in der Luft |
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5 |
100 % der CO2-Werte < 1000 ppm | Luft mit geringer oder keiner Stauung |
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4 |
1/3 der Werte > 1.000 ppm, aber < 1.700 ppm | |
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3 |
2/3 der Messwerte > 1.000 ppm, aber < 1.700 ppm |
mäßige Luftstauung
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2 |
2/3 der Messwerte > 1.000 ppm, davon 1/3 > 1.700 ppm | |
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1 |
2/3 der Messwerte > 1.700 ppm |
hohe Einschließung, unzureichende Belüftung
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0 |
100 Prozent der CO2-Messwerte > 1.700 ppm |
Je länger das System die Konzentrationen innerhalb der günstigsten Bereiche hält, desto besser ist seine Bewertung. Umgekehrt deutet eine niedrige Bewertung auf häufigere oder deutlichere Überschreitungen hin, was auf einen im Verhältnis zur simulierten Belegung unzureichenden Luftaustausch hindeutet.
Relative Luftfeuchtigkeit: ein Thema für Gesundheit und Gebäudeeffizienz
Die relative Luftfeuchtigkeit wird stark durch menschliche Aktivitäten (Kochen, Duschen, Wäschewaschen) beeinflusst.
Sie spielt eine zentrale Rolle für den Komfort der Bewohner und für die Nachhaltigkeit des Gebäudes.
Zu trockene Luft verursacht Unbehagen bei den Bewohnern und birgt das Risiko von Reizungen an Augen, Nase, Rachen und Atemwegen.
Übermäßig hohe Werte begünstigen Schimmelbildung, Bakterienwachstum und Schäden an der Gebäudestruktur.
Der Indikator basiert nicht auf einer einzelnen Messung, sondern auf der Analyse Tausender simulierter Situationen unter Einbeziehung verschiedener Klimabedingungen, Wohnformen und Belegungsszenarien; er berücksichtigt die Verteilung der Werte über verschiedene Feuchtigkeitsbereiche hinweg, wobei kritischen Situationen besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Fauconnier-Diagramm und hygrothermische Komfortzone.
Das Fauconnier-Diagramm stellt den Zusammenhang zwischen Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit dar. Polygon 4 repräsentiert die gewünschte hygrothermische Komfortzone. Je länger die simulierten Bedingungen innerhalb dieses Polygons bleiben, desto besser ist die kombinierte Regelung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wodurch Situationen reduziert werden, die zu Unbehagen oder feuchtigkeitsbedingten Problemen führen können.
Der IAQVS-Ansatz zielt darauf ab, die Fähigkeit von Lüftungssystemen zu messen, Wohnungen langfristig innerhalb dieser Komfortzone zu halten.
Formaldehyd: ein vorrangiger Schadstoff in der Raumluft
Formaldehyd ist eine flüchtige organische Verbindung, die häufig in der Raumluft vorkommt.
Es kann aus zahlreichen Quellen in Wohnräumen freigesetzt werden, darunter bestimmte Baumaterialien, Oberflächenbeschichtungen, Möbel und Einrichtungsgegenstände.
Die Exposition gegenüber Formaldehyd kann verschiedene gesundheitliche Auswirkungen haben. Kurzfristig führt sie wahrscheinlich zu Reizungen der Augen, der Haut oder der Atemwege sowie zu allergischen Reaktionen bei bestimmten empfindlichen Personen. Langfristig kann eine wiederholte Exposition gegenüber hohen Konzentrationen zu schwerwiegenderen Auswirkungen auf die Atemwege führen und ist mit einem anerkannten Krebsrisiko verbunden.
Die Bewertung basiert auf zwei sich ergänzenden Indikatoren. Der erste charakterisiert die Langzeitbelastung anhand der während der Simulationen ermittelten Durchschnittskonzentrationen. Der zweite bewertet kurzfristige Spitzenwerte unter Berücksichtigung der Häufigkeit, mit der die Werte 100 µg/m³ überschreiten. Der Durchschnitt der beiden Werte wird dann verwendet, um die Gesamtleistung des Systems in Bezug auf Formaldehyd zu charakterisieren.
Der Formaldehyd-Indikator kombiniert eine Bewertung der chronischen Exposition auf der Grundlage von Durchschnittskonzentrationen mit einer Bewertung gelegentlicher Spitzenwerte. Ein hoher Wert spiegelt die größere Fähigkeit des Systems wider, niedrige Konzentrationen aufrechtzuerhalten und unerwünschte Episoden zu begrenzen.
Eine Queranalyse: Raumluftqualität und Energieeffizienz
Einer der wichtigsten Beiträge von IAQVS besteht darin, Indikatoren für die Raumluftqualität mit denen der Energieeffizienz anhand der mit dem Luftaustausch verbundenen Wärmeverluste und des Stromverbrauchs der Systeme quer zu analysieren.
Dieser Ansatz trägt dazu bei, Optimierungen auf Kosten der Raumluftqualität zu vermeiden, und fördert einen ausgewogenen Ansatz.
Eine Antwort auf aktuelle und zukünftige Herausforderungen
In einer Zeit, in der sich die Vorschriften in Richtung umfassenderer Anforderungen an die Raumluftqualität entwickeln, müssen sich auch die Bewertungsinstrumente anpassen.
IAQVS bietet eine strukturierte Antwort auf diese Herausforderungen, indem es:
- die wichtigsten Raumluftqualitäts-Indikatoren einbezieht
- eine robuste und reproduzierbare Methode bietet
- einen klaren Überblick über die Leistung liefert.
Letztendlich könnte ein solcher Ansatz zu einem Schlüsselelement der Bau- und Sanierungsstrategien werden, insbesondere im Zusammenhang mit den Zielen der Kohlenstoffneutralität und der Lebensqualität in Gebäuden.
Fazit
Die IAQVS-Zertifizierung stellt eine bedeutende Weiterentwicklung bei der Bewertung der Gebäudelüftung dar.
Durch den Wechsel von einem vorschriftsorientierten zu einem leistungsbasierten Ansatz und durch die Einbeziehung einer systemischen Sichtweise auf die Raumluftqualität bietet sie den Akteuren der Branche ein robustes, vergleichbares und praxistaugliches Instrument.
Vor dem Hintergrund des Wandels im Bausektor trägt sie dazu bei, Gesundheitsanforderungen, Energieeffizienz und tatsächliche Nutzung miteinander zu vereinen – drei Säulen, die mittlerweile untrennbar miteinander verbunden sind.
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