Viel Luft nach oben

Autor: Erik Boyter, CEO bei WindowMaster

Zuverlässige Lüftungskonzepte für stark frequentierte Innenräume: ein Thema, das hierzulande angesichts des Infektionsschutzes an Bedeutung gewonnen hat und nun hinsichtlich steigender Energiepreise zusätzliche Brisanz entwickelt. Vor diesem Hintergrund sind kontrollierte natürliche sowie hybride Lüftungslösungen gefragt, die hohe Ansprüche an Raumluftqualität und Klimaschutz erfüllen und sich zudem unkompliziert und schnell nachrüsten lassen.

Die öffentliche Debatte über Lüftungskonzepte für Schulen, Büroräume und andere hoch frequentierte Innenräume dauert auch zwei Jahre nach Pandemiebeginn weiter an und wird voraussichtlich spätestens im Herbst dieses Jahres erneut deutlich an Fahrt aufnehmen. Dabei erweist sich das Thema in großen Teilen als unübersichtlich, weil in puncto Lüftungskonzeption viele unterschiedliche Meinungen und Vorschläge kursieren, die selbst von Experten als „teils hanebüchen“ bezeichnet werden. Fest steht, dass Lüftung vielerorts immer noch zu wenig reguliert und automatisiert wird und viele bestehende Lüftungsanlagen hierzulande große Defizite aufweisen. So hat der TÜV im Jahr 2020 bei etwa jeder dritten Lüftungsanlage in prüfpflichtigen Gebäuden wie Schulen, Kliniken und Einkaufszentren wesentliche Mängel entdeckt. Ein weiteres knappes Drittel wies „geringfügige Mängel“ auf; nur 34,3 Prozent waren „mängelfrei“. Lüftungskonzepte für Schulen stehen dabei besonders im Zentrum des öffentlichen Interesses. Da die meisten Schulen in Deutschland jedoch keine zentralen Lüftungsanlagen haben, ist das Lüften über Fenster oft die einzige Möglichkeit, frische Luft ins Klassenzimmer zu bekommen.

Manuelle Fensterlüftung in der Kritik

Regelmäßiges Lüften senkt zwar nachweislich die Übertragung von Covid-19 in Innenräumen und steigert die Leistungsfähigkeit – ein zentraler Aspekt in Bildungsstätten. Dabei wird die rein manuelle Fensterlüftung als ein weit verbreiteter Lösungsansatz von Experten jedoch zu Recht immer wieder kritisiert, weil eine Steuerung durch Personen in hohem Maße unzuverlässig ist. Stehen Fenster im Winter lange auf, wird oftmals unnötig Energie verschwendet. Vor dem Hintergrund der Klimaschutzziele und stark steigender Rohstoffpreise ist Energieverschwendung durch falsches Lüften daher unbedingt zu vermeiden. Zudem wird das manuelle Lüften oft vergessen, sodass verbrauchte Luft und infektiöse Aerosole nicht zuverlässig ausgetauscht werden und im Raum verbleiben. Auch eine Temperaturregelung – beispielsweise durch effektives Nutzen niedriger nächtlicher Außentemperaturen – ist mit manueller Fensterlüftung nicht möglich.

Zuverlässige, flexible Lösungen finden

Neben der manuellen Fensterlüftung werden auch mobile Luftreiniger immer wieder diskutiert. Diese stehen jedoch in der Kritik, weil sie kein CO₂ aus der Luft filtern können und damit die Konzentrationsfähigkeit sinken kann. Luftreiniger können nur Partikel aus der Raumluft entfernen und sonstige Gase verbleiben im Raum. Daher ist auch hier eine zusätzliche Fensterlüftung unumgänglich. Eine Lüftungsstrategie unter alleiniger Berücksichtigung von raumlufttechnischen Anlagen (RLT) ist insbesondere hinsichtlich ihrer hohen Anschaffungs- und Wartungskosten und auch eines oftmals hohen Energieverbrauchs zunehmend kritisch zu betrachten. Auch lassen sich zentrale RLT-Anlagen nur selten nachrüsten und dezentrale Anlagen benötigen eine entsprechende Nutzfläche im Raum. Hier gilt es, alternative Lösungen zu finden, die schnell und unkompliziert zum Einsatz kommen können sowie zuverlässig und energiesparend arbeiten.

Fensterlüftung automatisieren

In der öffentlichen Diskussion in Deutschland findet die kontrollierte natürliche Fensterlüftung (KNL) und eine Kombination dieser mit mechanischen Lüftungslösungen – gerade im Vergleich zu vielen nordeuropäischen Ländern – kaum Beachtung. Obwohl sie erhebliche Vorteile birgt. Bei der KNL entstehen die notwendigen Luftströme allein durch Temperatur- und Druckunterschiede zwischen Innen- und Außenluft sowie durch den natürlichen Wind. Das Öffnen und Schließen der Fenster wird dabei durch intelligente Sensoren – zum Beispiel zur Überprüfung von Temperatur, Niederschlag und CO₂-Gehalt – sowie mechanische Antriebe vollautomatisiert gesteuert. Dies geschieht äußerst leise und zuverlässig. Ein Vergessen der Fensterlüftung ist gänzlich ausgeschlossen. Auf Wunsch kann das System auch vollständig in die Gebäudeleittechnik integriert werden. Zur Klimatisierung verwendet es den Effekt der natürlichen Nachtauskühlung. Dabei wird warme, abgestandene Luft nachts durch die automatisiert gesteuerten Fensteröffnungen nach außen abgeführt. Kalte Luft strömt nach und kühlt Wände und Gegenstände ab, so dass diese tagsüber erneut Wärme aufnehmen können – ein natürlicher Kühlvorgang, der keine externe Energie benötigt.

Hybride Zukunftslösung

Die Möglichkeit des Einsatzes einer KNL sollte in Räumen wie Klassenzimmern, in denen der Luftaustausch vielerorts noch immer rein durch manuelle Lüftung erfolgt, mit hoher Priorität geprüft werden. In einigen Gebäuden kann die KNL sogar als alleinige Lösung zum Einsatz kommen, um die Frischluftzufuhr zu gewährleisten und die Innenraumtemperatur zu steuern. Die Entscheidung darüber hängt immer von den individuellen räumlichen Gegebenheiten ab – sei es beim Neubau oder bei der Sanierung. Wo es aufgrund der Raumgröße oder baulicher Gegebenheiten erforderlich ist, kann eine hybride Lösung aus kontrollierter natürlicher Lüftung und mechanischen Systemen die richtige Lösung sein. Die mechanische Lüftung übernimmt dann nur, wenn es die äußeren Bedingungen verlangen oder wenn es in bestimmten Bereichen des Gebäudes erforderlich ist. Hybride Systeme können dabei sowohl im natürlichen als auch im mechanischen Lüftungsmodus denselben Luftstromweg nutzen – beispielsweise einen Ventilator in einem Schacht. Studien haben das enorme Energieeinsparpotenzial solcher gemischten Lösungen nachgewiesen. So hat eine an der Carnegie Mellon University (USA) durchgeführten Studie belegt, dass das Energiesparpotenzial von gemischten und natürlichen Lüftungssystemen im Gegensatz zu rein mechanischen Lösungen zwischen 47 und 79 Prozent liegt.

Umrüstung sofort möglich

Ein weiterer Vorteil: Systeme zur kontrollierten natürlichen Lüftung können vielerorts problemlos, schnell und günstig nachgerüstet werden und stehen insbesondere deutschen Schulen quasi ad-hoc zur Verfügung, um für den nächsten Pandemiewinter gerüstet zu sein. Auch der Umbau und die Neuausrichtung einer bereits vorhandenen rein mechanischen Lüftung zur Implementierung eines hybriden Lüftungssystems ist eine schonende, nicht-invasive Lösung, die CO₂-Emissionen reduziert und die Potenziale der Natur optimal nutzt.

Offen für neue Lösungen

Das Thema Innenraumlüftung ist eine gesellschaftspolitische Debatte, die die Bereiche Infektionsschutz, Gesundheit, Klimaschutz, Energiepreissteigerung und letztlich auch das Thema Digitalisierung vereint. Manuelle, analoge Rechenscheiben zum richtigen Lüften – wie in jüngster Vergangenheit von verschiedenen deutschen Berufsgenossenschaften beworben – sind nicht als zuverlässige Lüftungslösung anzusehen. Wenn Deutschland kontrollierte natürliche sowie intelligent geplante hybride Lüftungen als Lösung anerkennt, kann sich künftig viel – bislang ungenutztes –Potenzial frei entfalten.