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Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und eines CO2-Berechnungstools

Bei der Weiterentwicklung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) bzw. des BNB-Kriteriensteckbriefs "Innenraumlufthygiene" wurde für den Aspekt "Kohlendioxidgehalt" eine Lücke an praxisorientierten Planungsinstrumenten und Bewertungsgrundlagen für Räume erkannt, die teilweise oder ausschließlich über Fenster be- und entlüftet werden. Dies gilt insbesondere für Räume mit hohen Personenzahlen wie beispielsweise Unterrichtsräume und Besprechungszimmer. Hieraus erwächst der Bedarf an Informationen und anschaulichen Handlungsempfehlungen zu funktionierenden Lüftungskonzepten sowie einem transparenten CO2-Berechnungstool als Planungs- und Bewertungsinstrument im Sinne des Nachhaltigen Bauens.

Projektstart: November 2017

Ausgangslage

Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude den Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) entwickelt; er ist seit Oktober 2013 für Bundesbauten verpflichtend und wurde zuletzt 2017 überarbeitet. Hinsichtlich der Innenraumlufthygiene werden im Kriterium BNB 3.1.3 insbesondere Verunreinigungen der Innenraumluft durch Schadstoffe aus Bauprodukten und durch Kohlendioxidemissionen der Raumnutzer betrachtet. Weiterhin werden die mikrobiologische und die geruchliche Situation thematisiert.

Die abgestufte Bewertung der CO2-Konzentration des Kriteriensteckbriefs BNB 3.1.3 orientiert sich an den Raumluftqualitätsklassen der DIN EN 13779 und berücksichtigt die Anforderung der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 "Lüftung" und den AIR-Richtwert, wonach eine CO2-Konzentration von 1.000 ppm als "hygienisch unbedenklich" gilt. Für die Bewertung der CO2-Konzentration wird auf folgende Normen bzw. Rechenansätze verwiesen:

  • Luftvolumenströme durch offene Fenster nach DIN EN 15242
  • CO2-Konzentration im Raum nach Recknagel/Sprenger bzw. nach VDI 6040-2

Fachdiskussionen und Praxiserfahrungen zeigen, dass insbesondere bei Räumen mit einer hohen Personenzahl Probleme hinsichtlich des Kohlendioxidgehalts in der Innenraumluft und ggf. des thermischen Komforts aufgrund nicht optimaler Raumlüftung bestehen. Das betrifft insbesondere die Fensterlüftung und die hybride Lüftung, aber auch die mechanische Lüftung.

Die Einhaltung der Anforderungen aus der 2012 neu eingeführten Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 "Lüftung" ist für diese Räume mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, vor allem unter gleichzeitiger Berücksichtigung des thermischem Komforts und der Nutzerfreundlichkeit.

Das vorangegangene Projekt "Grundlagen- und Konzeptentwicklung für die Analyse von praxisgerechten Lüftungskonzepten" (>> weitere Informationen) kam in der Auswertung einer Vielzahl von Feldmessungen unter anderem zu folgenden Ergebnissen und Empfehlungen:

  1. Empfehlungen zur Erweiterung des BNB-Bewertungsmaßstabs (Verwendung von gleitenden Mittelwerten anstelle des momentanen Maximalwertes, Verwendung von Perzentilen oder kumulierten Überschreitungen anstelle des arithmetischen Mittelwertes)
  2. Praktische Umsetzung der BNB-Bewertung und -zertifizierung für CO2-Konzentrationen durch ein (evtl. Excel-basiertes) Tool
  3. Beschreibung einer "Idealstudie", um zukünftige Studien vergleichbar zu gestalten

Ziel

Das Forschungsvorhaben soll Instrumente schaffen, die den BNB-Anwendern (Bauverwaltungen, BNB-Koordinatoren und Konformitätsprüfstellen), aber auch anderen Baubeteiligten (Architekten, Planer, Ausführende) die Bewertung der Raumluftqualität auf Basis der CO2-Konzentration erleichtern und die Funktionalität verschiedener Lüftungskonzepte überprüfen. Im Einzelnen sollen folgende Ziele erreicht werden:

  1. Ermittlung von Möglichkeiten und Einsatzgrenzen der unterschiedlichen Lüftungsarten (Fenster-, hybride und mechanische Lüftung) unter klar definierten Parametern zu unterschiedlichen Lüftungs- und Nutzungsszenarien und unter Berücksichtigung aller Aspekte zur thermischen Behaglichkeit. Dies erfolgt anhand eines experimentellen Versuchsstandes, mit dem unter Laborbedingungen eine typische Klassenzimmersituation simuliert wird.
  2. Entwicklung eines Excel-basierten Planungs- und Bewertungsinstrumentes, mit dem sowohl die erforderlichen Außenluftvolumenströme als auch die resultierenden CO2-Konzentrationen insbesondere für Fensterlüftung und in Kombination mit mechanischer Lüftung entsprechend der jeweiligen Rahmenbedingungen ermittelt werden können.
  3. Erarbeitung von anschaulichen Handlungsempfehlungen für unterschiedliche Lüftungskonzepte und Raumkonstellationen, die in textlicher Form und beispielhafter bildlicher Darstellung so aufbereitet werden, dass sie im Rahmen einer BBSR-Veröffentlichung publiziert werden können.


Zusatzinformationen

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Kontakt

Heidemarie Schütz
Referat II 5 - Nachhaltiges Bauen
Tel.: +49 30 18401-3404