Lüftung

Klima

Elektro

Natürliche Lüftung in Wohnbauten und Schulhäusern

Die optimale Kombination der folgenden Faktoren ermöglicht eine kontrollierte und somit verbesserte Luftqualität.

Menschliche Aktion 
Der Mensch ist verantwortlich für die manuelle Tätigkeit im Rahmen des Lüftens. Etwas technischer ausgedrückt also dafür, das Überschreiten des baubiologischen Richtwerts von 1000 ppm CO2 zu verhindern. Mithilfe von Geräten oder Sensoren, die sich im Raum befinden, wird der Mensch darauf sensibilisiert, die regelmässige Frischluftzufuhr zu gewährleisten.

Nutzung der Aussenluft
Wichtig dabei ist, auch zu beachten, dass die Aussenluft überhaupt einen Weg ins Haus findet. Dies kann durch ein Fenster oder eine Lüftungsanlage ermöglicht werden.

Messwertbearbeitung
Durch Sensoren oder Messgeräte in den Räumlichkeiten wird die Luftqualität gemessen und über LEDs angezeigt. Dies kann aber auch über kabelgebundene Systeme realisiert werden, um die Daten mithilfe einer Visualisierung anzeigen zu können.

Automatische Fensteröffnung
Der Aktor oder Fensterantrieb wird benötigt, wenn die Fensteröffnung bei erhöhter CO2-Konzentration über ein kabelgebundenes System automatisch erfolgen soll. Dieser Aktor kann beispielsweise mit KNX ausgestattet sein.

Einheit der Luftqualität
Diese wird ppm oder auch parts per million (Anteile pro Million) genannt. Dabei handelt es sich um die Anzahl der Partikel, die von Menschen ausgeatmet und dann von Pflanzen aufgenommen werden, um das CO2 in Sauerstoff umzuwandeln. Diese Masseinheit ist wichtig, weil zu viel CO2 für uns Menschen ungesund ist.
Die Aussenluft weist eine CO2-Konzentration von etwa 400 ppm auf. Die CO2-Konzentration sollte je nach Gebäude oder Bedarf an frischer Luft zwischen 500 und 1600 ppm liegen. 

Ausgangslage im Altbau und in denkmalgeschützten Gebäuden

In älteren Bauten oder in Gebäuden, die unter Denkmalschutz stehen, besteht selten die Möglichkeit, die Elektroinstallation zu erweitern. Das bedeutet, dass alle Fenster lediglich konventionell bedient werden können.

Durch eine hohe Belegung von Mitarbeitenden oder Schülerinnen und Schülern steigt die CO2-Konzentration jedoch exponentiell an, und als Folge davon lässt die Konzentrations-fähigkeit am Arbeitsplatz oder in der Schule nach. Allerdings genügt die folgende einfache Lösung, um auch in älteren Bauten den CO2-Wert zu regulieren und zu neutralisieren.

Lösung für den Altbau und denkmalgeschützte Gebäude

Wenn keine Visualisierungen oder sonstige digitale Anzeigen im Raum vorhanden sind, ist es schwierig nachzuvollziehen, in welchem Bereich sich der CO2-Wert befindet. Um diesen nun dennoch ermitteln zu können, wird ein Messinstrument mit einer LED-Anzeige eingesetzt, was ohne grosse bauliche Massnahmen realisierbar ist. Danach kann ein solches Messinstrument über seine LED-Anzeige den genauen Messbereich der Luftqualität visualisieren. Das Aufleuchten der orangen LED (bei Messwerten im Bereich von 1350 bis 1604 ppm) zeigt dann an, dass das Fenster manuell geöffnet werden sollte – so lange, bis die Anzeige wieder auf die grüne LED springt.

Ampelanzeige

 
LED 1 – grün 1→ 350–614 ppm
LED 2 – grün 2→ 680–944 ppm
LED 3 – orange 1→ 1010–1274 ppm
LED 4 – orange 2→ 1340–1604 ppm
LED 5 – rot→ 1670–1934 ppm

Im grünen Bereich ist noch keine Belüftung nötig. Im orangen Bereich wird die Belüftung empfohlen oder wird sehr bald erforderlich. Leuchtet die LED 5, bewegt sich der Messwert im roten Bereich – es sollte sofort intensiv gelüftet werden.


Lair mit Ambient-Status-Beleuchtung

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Luftqualität per App zu überwachen. Der Lair-Raumluftwächter beispielsweise bietet eine Echtzeit-Überwachung der Raumluftqualität, eine nutzerfreundliche Bedienung und einen CO2-Ampel-Modus Zudem misst er mithilfe seiner intelligenten Sensorik die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit sowie die VOC-Konzentration (den Anteil weiterer gas- oder dampfförmiger Stoffe in der Luft). Die Lösung bietet übrigens auch die Option, den aufgenommenen Verlauf der letzten Tage aufzuzeichnen und zu analysieren.

Die 360°-Ambient-Status-Beleuchtung macht die CO2-Konzentration im Raum ganz einfach ersichtlich:

Im blauen Bereich ist noch keine Belüftung nötig. 

Im gelben Bereich wird die Belüftung empfohlen oder ist bereits erforderlich.

Wenn das rote Ambient-Licht leuchtet, sollte der Raum intensiv belüftet werden.

Ausgangslage bei Neu- oder Umbauten

Bei Neu- oder Umbauten ist die Erweiterung der Elektroinstallation optimal umsetzbar. Denn in der Regel werden jeweils gleich die Beleuchtung, die Beschattung sowie die Heizung erneuert oder neu installiert – und zudem oft auch kontrollierte Lüftungssysteme, die den optimalen Luftaustausch gewährleisten. In Umbauten ohne kontrollierte Lüftung muss der Luftaustausch hingegen über die Fenster vorgenommen werden. Um in diesem Fall eine Automation zu ermöglichen, sind allerdings diverse Anpassungen nötig.

Lösung 1: ohne Bus-System

Dank einer Planung, die den CO2-Anteil im Innern von Anfang an berücksichtigt, kann die Luftqualität im Raum mittels einer automatisierten Funklösung überwacht und reguliert werden. Um dies zu optimieren, kann es sinnvoll sein, zusätzliche Dosen einzuplanen. Vor allem aber sind die Fenster mit Elektroantrieben zu bestücken.

Ist die Installation fertig ausgeführt, werden die Messwerte der Luftqualität im Raum von Sensoren aufgenommen, dann ausgewertet und anhand dieser Daten dann die Fenster automatisch geöffnet oder geschlossen.

Um das zu gewährleisten, schaltet der Wechsler im CO2-Fühler um, sobald der zuvor festgelegte CO2-Wert überschritten wird. Infolgedessen wird das Fensterempfangsmodul durch eine sichere Funkkommunikation angesteuert, um anschliessend das Fenster zu öffnen. Zudem kann ein Ausschaltpunkt (Offset) definiert werden, um ein unerwünschtes Schliessen oder Öffnen zu verhindern. Aus Sicherheitsgründen wird aber auch eine Wetterstation in die Lösung integriert, die bei Regen oder Schneefall dafür sorgt, dass das Fenster geschlossen bleibt (oder sich schliesst), um allfällige Sachschäden zu verhindern. 

Lösung 2: mit KNX

Die Regulierung der Luftqualität im Raum kann auch durch eine automatisierte kabelgebundene Lösung erfolgen. Dazu empfiehlt es sich, bei Bedarf zusätzliche Dosen einzuplanen, sowieso aber, die Fenster mit Elektroantrieben zu bestücken. Zudem bietet sich die Option, die Werte in den Räumen anhand einer Visualisierung anzeigen zu lassen.

Die Lösung mit KNX nimmt die Messwerte der Luftqualität im Raum auf, wertet diese aus und öffnet oder schliesst dann die Fenster automatisch. Dabei ist es allerdings wichtig, das Wetter draussen ebenfalls zu berücksichtigen, um eventuelle witterungsbedingte Sachschäden bei geöffneten Fenstern zu verhindern. So schliesst eine Wetterstation die Fenster und sperrt den Fensterantrieb, wenn es regnet oder schneit. 

Der Vorteil dieser Lösung besteht nicht zuletzt darin, dass sie auch als Nachtkühl-Funktion eingesetzt werden kann. Was bedeutet, dass die Fenster im Sommer bei kühlen Aussentemperaturen öffnen, um die Räume abzukühlen und gleichzeitig die Luftqualität zu verbessern.

Kontakt

Bei Fragen zu einer konkreten Lösung oder wenn Sie allgmein mehr über Build Smart erfahren möchten, können Sie ganz einfach per unterstehendem Formular Kontakt aufnehmen.