Natürlichreine LuftIonisation ist ein Prozess, mit dem die Umgebungsluft
auf natürliche und doch nachhaltige Art gereinigt wird.
Damit die Luft in den Innenräumen von Schadstoffen
und Geruchsemissionen befreit wird, ahmt Ionair mit
ihrem Air Quality System (AQS) den Reinigungsprozess
der Natur künstlich nach. Text Paolo D‘Avino
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B

evor Google aufkam und Algorithmen als Begriff im allgemeinen
Sprachgebrauch verankerte, arbeitete man bei der LK Luftqualität AG(Ionair) schon lange damit. Im Gegensatz
zu den Funktionen bei der Suchmaschine
besteht der Algorithmus beim Zen­t ralschweizer Unternehmen jedoch aus einfachen und nachvollziehbaren Operationen. Die Formel lautet schlicht: messen,
registrieren und anpassen. «Will man die
Luftqualität in Innenräumen verbessern,
sind drei Faktoren unabdingbar», sagt Beda
Weibel, CEO des Unternehmens, auf dem
Rundgang durch den Betrieb in Luzern.
«Zuerst», so der diplomierte Maschineningenieur ETH, «müssen die Luftqualität
mit Gassensoren gemessen und die erhaltenen Messdaten registriert werden, bevor
situativ eingegriffen und reagiert werden
kann.» Seit über 20 Jahren ist das Unternehmen auf die Verbesserung der Raumluftqualität spezialisiert. Das VerfahrenTechniksie nach der üblichen Luftaufbereitung
wie Filterung, Kühlung, Heizung, Be- und
Entfeuchtung zum Einsatz kommen», hält
Weibel fest. Ein Prozessor mit einer fünffachen Sensoradaption sorgt sodann inden gewünschten Räumen für eine optimale Wirkungsweise. Dies bedeutet gemäss Weibel, dass in ionisierten Räumen
ein ständiges Gleichgewicht zwischenoxidierbaren Gasen und Sauerstoffionen
vorhanden ist. Werden im Prozess Unregelmässigkeiten oder Fehlfunktionen
festgestellt, die der Regler nicht selbstständig korrigieren kann, so werden der Kunde
und der Ionair-Servicetechniker informiert
und die geeigneten Massnahmen können
umgehend eingeleitet werden. Der Gassensor schlägt sofort Alarm, wenn die
kundenspezifisch eingegebenen Werteüberschritten werden.

Am Flughafen Zürich wurden
bis heute über 80 RLT-Anlagenmit dem AQS ausgerüstet,vor allem in Gebäudeteilen mit
kontrollierter Lüftung.

Fotos: Flughafen Zürich AG

nennt sich «Luftionisation». Auch derGründer von Ionair, Werner Fleischer, gingvor rund 20 Jahren schon nach den gleichen Grundsätzen vor und entwickelte
diesbezüglich einerseits eigene Sensoren
und adaptierte andererseits die ersten auf
dem Markt verfügbaren und erschwinglichen Sensoren, um die Schadstoffe in den
Räumen kontinuierlich messen zu können.
«Ein wissenschaftlicher Quantensprung»,
erklärt Weibel, denn damals steckte
die Gassensorik, insbesondere für die
kontinuierliche Messung ausserhalb desLabors, noch in den Kinderschuhen. So
kam Fleischer in den 1990er-Jahren nicht
umhin, eigene Sensoren für seine Technologie zu entwickeln.

Nachahmung natürlicher Prozesse«Die Ionisation der Luft ist ein natürlicher
Prozess, der in der Atmosphäre ständig
stattfindet», schreibt Weibel in seiner
Dokumentation für die 3. Schweizer

Hygienetagung. Dafür verantwortlich sinddie kosmische Strahlung aus dem Weltraum sowie die Strahlung aus den obersten Schichten der Erde oder bestimmter
Gesteine oder Gase wie beispielsweise Radon. «Weitere Quellen der Luftionisierungsind spritzendes Wasser wie Ozeanwellenoder Wasserfälle, spezielle Winderscheinungen und auch Blitzschlag», schreibt
Weibel weiter. Diese Energiequellen bewegen Elektronen, die von Sauerstoffmolekülen der Luft eingefangen werden. Mit anderen Worten geht es um die Übertragung
von natürlicher Energie an die Luft. Je mehr
Energie die Luft enthält, desto reaktionsfreundlicher wird sie. Diese Reaktion respektive diesen natürlichen Prozess ahmt
die künstliche Luftionisation nach. Das
Verfahren zur Luftaufbereitung arbeitet
mit Ionisationsröhren, die über eine elektrische Entladung die Luft ionisieren.
«Diese Röhren werden entweder im Mono­block oder im Zuluftkanal eingebaut, wo

Saubere Luft für Wohlbefinden
Der Mensch benötigt – neben der Aufnahme von Nahrung und Wasser – Luftzum Leben. «Täglich zirka 20 Kilogramm
Luft», präzisiert Weibel. Gute und gesunde
Raumluft ist nicht nur für die Gesundheit
wichtig. Ebenso das Wohlbefinden und die
Produktivität hängen davon ab. Saubere
Luft ist offenbar keine Selbstverständlichkeit. Viele zeitlich und örtlich versetzt
durchgeführte Studien in Europa haben
nachgewiesen, dass die Luftqualität respektive die Behaglichkeit aufgrund vonGeruchsbelastungen in vielen Bürogebäuden von den Nutzern als unbefriedigend
beurteilt wird. Seit 1983 fasst die Weltgesundheitsorganisation (WHO) eine Reihe
von Befindlichkeitsstörungen, die unter
anderem mit der Raumluftqualität zusammenhängen, unter dem «Sick Building
Syndrom» (SBS) zusammen. «Massnahmen zur Reinigung der Raumluft nehmen
daher in naher Zukunft massiv an Bedeutung zu», sagt Weibel. In der heutigen Zeit
befindet sich eine Vielzahl von Schadstoffen in der Luft, was sich – ohne Gegenmassnahmen wie die Ionisation – unter
Umständen negativ auf das Wohlbefinden
und die Gesundheit der Menschen auswirken kann. Klimaanlagen, vor allem infeuchten Klimazonen, können Ausgangspunkte für die Verbreitung von Bakterien
und Schimmelpilzen sein. Als Ursachen
kommen auch die Verkeimung von Filtern
und feuchte Stellen in den Luftleitungeninfrage. Zugenommen haben ebenso die«flüchtigen organischen Verbindungen»(VOC), die in verschiedenen Produkten
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Technik

Recht auf gute Luft
Gemäss der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat jeder Mensch
das Recht auf eine gesunde Innenraumluft. Für die Räume mit
Arbeitsplätzen ist dieser Grundsatz in der Schweiz im Arbeitsgesetz
geregelt. Bei der Realisierung von Neubauten ist dieser
wichtige Aspekt deshalb von den Bauverantwortlichen bereits
bei der Baueingabe zu berücksichtigen. Text Martin Bänninger*
Arbeitgeber in der Schweiz sind gehalten, die
Luftqualität und das Raumklima in den Arbeitsräumen so zu gestalten, dass für die Arbeitnehmer kein Gesundheitsrisiko besteht. Dieser
Grundsatz ist in der Verordnung 3 zum Arbeitsgesetz (ArGV3, Art. 16 Raumklima) einwandfrei
geregelt: «Eine gute Raumluft ist dann gegeben,
wenn die Gesamtkonzentration von 1000ppm
CO2 über die Nutzungszeit des Raumes nichtüberschritten wird». Die Aufsicht über den Vollzug
der Vorschriften obliegt dabei den kantonalen
Arbeitsinspektoraten. Diesen fehlen für die
notwendigen Stichproben oft entsprechendes
Fachwissen und Vollzugshilfen.
*Martin Bänninger ist
Geschäftsführer Schweizerischer Verein Luft- undWasserhygiene (SVLW).

Fehlende Vorschriften
Für den privaten Bereich bestehen leider keine
entsprechenden Vorschriften, verantwortlich
bleibt hier der Eigentümer. Die kantonalen
Bauvorschriften verlangen indessen energieeffiziente, dichte Gebäude. Ein unkontrollierter Luftaustausch ist demzufolge nicht mehr erwünscht. Wenn bei derBaueingabe für einen Neubau kein Lüftungskonzept vorliegt, besteht deshalb die
Gefahr, dass die Raumluft-Richtwerte und auch die Energieverbrauchswerte nicht
eingehalten werden. Dieser Umstand kann auf der einen Seite das Wohlbefinden,
ja sogar die Gesundheit der Bewohner beeinträchtigen, auf der anderen Seite aberauch den Energieverbrauch, sprich die Betriebskosten, übermässig erhöhen.
Neue Radon-Grenzwerte
Seit dem 1. Januar 2016 gelten für Radon Grenzwerte von 400 Bq/m3 für Neubauten
und sanierte Gebäude (Minergie-ECO 100 Bq/m3). Dies hat weitere Konsequenzen
für Hauseigentümer, Liegenschaftskäufer und -verkäufer, Notare, Bauherren,
Unternehmer, Architekten, Mieter und Eigentümer. Umso wichtiger ist es, dass bei
der Baueingabe ein Lüftungskonzept gemäss Norm SIA 180 vorliegt. Ein solches
sollte von der Baubehörde gefordert und überprüft werden. Die entsprechenden
Lösungen von natürlicher bis mechanischer Lüftung sind fachgerecht einzubauen
und zu betreiben. Dabei ist der Nutzer entsprechend zu instruieren, um schädliche
Situationen (Radon, Schimmel, CO2 etc.) zu vermeiden.
Fehlendes Fachwissen
In den meisten kantonalen Baugesetzen, beziehungsweise den Baureglementen derGemeinden, ist der Grundsatz festgehalten, dass ein Gebäude das Leben und die
Gesundheit von Gebäudenutzern nicht gefährden darf. Gebäude müssen zudem
nach den Regeln der Baukunst erstellt werden, die in den Normen, Richtlinien und
Merkblättern (SIA, SWKI) konkretisiert sind. Leider fehlt aber in der Praxis vielfach
das notwendige Fachwissen und damit kann die Eigenverantwortlichkeit in diesem
Bereich kaum wahrgenommen werden. Dies hat zur gravierenden Folge, dass invielen Gebäuden die von der WHO geforderten Werte nicht eingehalten werden.
Erschwerend kommt hinzu, dass der nachträgliche Einbau eines kontrollierten Lüftungssystems nur noch aufwendig machbar ist. Deshalb gehört zu jeder Baueingabe
auch ein kontrolliertes Lüftungskonzept gemäss SIA 180.

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wie etwa in Farben, Lacken, Reinigungsmitteln, Körperpflegeprodukten und
als Treibmittel in Spraydosen enthaltensind. Gemäss dem Bundesamt für Umwelt(BAFU) gelangen diese Stoffe bei Gebrauch
der vorgenannten Produkte in den Kreislauf und haben eine schädigende Wirkung
auf Mensch und Umwelt. Um die Emissionen solcher VOC zu reduzieren unddiese selbst auf «unbedenklichere» Mengen herabzusetzen, ist als Folge der anhaltenden Diskussion über diese Emissionen am 12. November 1997 die Verordnungüber die Lenkungsabgabe auf flüchtigenorganischen Verbindungen (VOCV) in
Kraft getreten.

Subjektives Geruchsempfinden«Das Geruchsempfinden ist ein komplexes
und sehr selektives Phänomen», erklärt
Weibel. Die subjektiv gefärbte Wahrnehmung kann überdies zu Störungendes Wohlbefindens führen. In heutigen
Lebenssituationen halten sich die Menschen durchschnittlich zu über 80 Prozent
in Innenräumen auf. Ein wesentliches
Problem bei der Bereitstellung von hochwertiger Innenraumluft ist die Vereinigung
bzw. Vermengung der Luft mit Partikeln,
Mikroorganismen und Gasen. Weibel
erläutert den Vorgang wie folgt: «Geruchsstoffe können bereits unterhalb der Nachweisgrenze, das heisst in extremer Verdünnung, wahrgenommen werden.» Hier setzt
die Technologie von Ionair an. In der Aus­
senluft und der Abluft wird durch «elektronische Nasen» die Konzentration der Geruchslasten gemessen. In der Zuluft werden zusätzlich die relative Luftfeuchte, derVolumenstrom und die Ozonkonzentration gemessen. Der Leistungsregler wertet
den Zustand der Zuluft, Abluft und der Aussenluft ständig aus und leitet daraus präzise die optimale Ionisierungsintensität ab.
«Die Ionisationsmodule erzeugen somit situationsgerecht Sauerstoffionen, welche
die vorhandenen Schad- und Geruchstoffe
gezielt abbauen», erklärt Weibel. Die­Ionisationsmodule arbeiten mit einer konstanten Wechselstromspannung, wobei die
Leistungsaufnahme der einzelnen Ionisationsröhren bei ein paar wenigen Wattliegt. «Dadurch erhöht sich die Temperatur an der Oberfläche der Röhren nicht.»
Dies habe den Vorteil, dass es nicht zur­Verschwelung von Staubpartikeln kommen
kann. Vor dem Austritt der ionisierten Luftin die zu belüftenden Räume kommt diesemit dem «Ozonwächtersensor» in Kontakt.
Dieser wacht darüber, dass der gesund­heitlich relevante Ozongrenzwert in derZuluft nie überschritten wird, es sei denn,
die Ozonkonzentration in der Aussenluft
hat diesen bereits überschritten – wasinsbesondere an heissen Sommertagen­

Foto: zvg

Radon

Situationsgerechte Zuluftionisation
AbluftRaumluft

Prozessdaten
in DataCenter

ZuluftLeistungsregler
ICE-A2000a

Datenschnittstelle
VeritasNET

Luftqualitätssensor
Ozonsensor
Variante:
Einbau in
Lüftungskanal

Fortluft

Aussenluft
Luftqualitätssensor

Variante:
Einbau in RLT-Gerät

Ionisationsmodul

Feuchtesensor
Flowsensor

Foto und Grafik: LK Luftqualität AG

vorkommen kann. «Der Ozonwächtersensor ist eine von vielen implementierten
Massnahmen, die das gesamte Systemabsolut sicher macht», sagt Weibel. Die
Grösse der Anlagen hängt von der Luftmenge, die für einen Raum benötigt wird,
und von den Schadstoffen in der Umgebungsluft ab. «Installationen in der Näheeines Flughafens oder einer stark befahrenen Strasse brauchen eine optimierte
Auslegung der Anlagen.»

Review mit positivem Befund
Ausführlich mit ionisierter Luft in Innenräumen hat sich das Kompetenzzentrum
Typologie & Planung in Architektur(CCTP) der Hochschule Luzern in einem
Review auseinandergesetzt. In ihrem Beitrag vom Januar 2013 gingen die Autoren
der Frage nach, ob und wie sich ionisierte
Luft auf die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit desMenschen in Innenräumen auswirkt. Die
Autoren kamen zum Schluss, dass – selbst
ohne momentane Möglichkeit, eine wissenschaftliche und umfassende Stellungnahme zu dieser Thematik erstellen zu
können – die konsultierten Studien und die
umfassenden Recherchen deutliche Hinweise darauf geben, dass eindeutige Zusammenhänge zwischen dem Ionengehalt
der Luft und der Gesundheit, dem Wohlbefinden und der körperlichen Leistungsfähigkeit bestehen. Die Wissenschaftler
konnten nachweisen, dass ionisierte Luft

Prozessdaten in
Gebäudeleitsystem (GLS)In der Atmosphäre
entsteht bipolarer
Sauerstoff,beispielsweise
durch elektrische
Entladung, derdie Luft reinigt.
Ionair bildet diesen
natürlichen Vorgang
in Innenräumen
nach. Der Leistungsregler sorgt für einesituationsgerechte
Zuluftionisation.

effektiv zu einer verbesserten Luftqualität
beitragen kann, weil damit der Anteil an
Aerosolen und organischen Partikeln inder Luft gesenkt werde. Die Autoren hielten weiter fest, dass bei einem ausgewogenen Ionenverhältnis, das heisst sich ungefähr die Waage haltenden negativen und
positiven Ionen, eine verbesserte Sauerstoffaufnahme erfolgt. Laut den Autoren
hat die verbesserte Sauerstoffaufnahme einen physiologisch positiven Einfluss auf
den Menschen, weil die Stoffwechselvorgänge im menschlichen Körper auf Oxidation beruhen. Letztendlich halten die Autoren fest, dass Ionen für den Menschen
nicht «konkret» sinnlich wahrnehmbar
sind. Der Mensch nimmt in einem ionisierten Raum aber dennoch wahr, vergleichbar mit dem Luftempfinden nach einem
Gewitter, dass sich die Luft erfrischt hat.

Bewährung in der Praxis
Dass sich die Luftionisierungs-Technologie trotz wissenschaftlich zu ergänzenden
Lücken in der Praxis bewährt, zeigt die
lange Referenzliste des Luzerner Unternehmens. Der Flughafen Zürich sowie das
Hotel Park Hyatt in Shanghai oder das Marina Bay Sands Casino in Singapur zählen
zum Kundenstamm. Die Liste liesse sichbeliebig verlängern. «Wir haben bereitsüber 6000 solcher Air Quality Systeme(AQS) weltweit und in den verschiedensten Klimazonen eingebaut», sagt CEO
Weibel. So gehört auch das Inselspital inBern zu den Kunden. «Gute Luftqualität
und Hygiene sind in einem Spital im Hinblick auf den Genesungsprozess des Patienten das Mass aller Dinge», betont Benjamin Schwarz, Abteilungsleiter HLKS.
Entsprechend hoch sind die Anforde5/2016 Haustech 51

Das Park Hyatt Hotel in Shanghai. Seit 2008 wird dort die Raumluft mit dem
Air Quality System gereinigt.

rungen und Ansprüche an Mensch undMaterial. Schwarz und sein 37-köpfiges
Team überwachen zirka 1800 einzelne
HLKS-Anlagen, die sie 24 Stunden pro Tag
und sieben Tage die Woche bewirtschaften. Laut Bruno Rentsch, Werkstattleiter
Lüftung und Klima des Inselspitals, ändern
sich für jeden Bereich im Spital die Anforderungen. Je nach Bedarf würde die Luftder Innenräume unterschiedlich gefiltert,
gekühlt, geheizt, befeuchtet oder entfeuchtet. Verständlicherweise müssen in einem
Operationssaal andere klimatische Bedingungen erfüllt sein als etwa in einem Aufenthaltsraum. Trotz der Wartung, Bewirtschaftung und bedarfsgerechten Regelung
erreichen die Werkstatt etwa 30 Beanstandungen pro Woche, denen der Werkstattleiter nachgehen muss. «Dies gehört zum
täglichen Geschäft», erklärt Rentsch undergänzt, dass das Behaglichkeitsempfinden
eine komplexe Angelegenheit sei, bei dem
das Wetter und die Aussentemperaturen
ebenso einen Einfluss haben wie der momentane Gefühlszustand einer Person.

Keine Beanstandungen mehr
Die Behaglichkeit ist die Summe eines
technischen Klimas und im Alltag, bei
rund 8000 Mitarbeitenden und zirka 40 000
jährlich stationären Patienten des Inselspitals, nicht immer «einheitlich» festzulegen, meint Schwarz. «Zu warm, zu kaltoder zu viel Luftzug: jeder empfindet es anders.» Zudem belaste die Geräuschkulisse,das Hin und Her in den Innenräumen oderdie vorhandenen Schadstoffe und Gerüche
in der Luft das Befindlichkeitsgefühl
enorm. Die Korrelation sei nicht immer beweis- und belegbar, betont Schwarz, dochdie Erfahrung zeige, dass Menschen bei
hohen Temperaturen, hoher Feuchtigkeit
und schlechter Belüftung Gerüche inten-

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siver wahrnehmen. «Schadstoffe lassensich in der Regel durch mehr Luftzufuhr
bekämpfen», fügt Rentsch hinzu. Man
spüle sie quasi aus dem Raum, doch in gewissen Situationen ist das nicht immer
möglich. Eine grosse Herausforderung fürdie Gebäudetechnik bildet die heutige
flexible Bauweise der Gebäude und die daraus resultierenden Rochaden im Spitalbetrieb, wo sich unter einem Dach Untersuchungs- und Behandlungseinheiten,
Operationssäle sowie die medizinischen
Dienste befänden, könne man aufgrund
der geltenden Normen und Richtlinien –ohne vorgängige Testergebnisse – die Luftmenge und Luftgeschwindigkeit nicht
beliebig erhöhen oder beeinflussen. «Bei
Anlagen, die tiefe Luftraten und Quellströme aufweisen, sind das Kanalnetz und
die Luftmenge nicht immer beliebig erweiterbar», ergänzt Schwarz. Aufgrundsolcher Einschränkungen sei man
schliesslich – auf Empfehlung – auf das
AQS von ­Ionair gestossen. «Mittlerweile
werden die Schock- und Arbeitsräume sowie die Garderoben des Personals künstlich ionisiert», erklärt Schwarz, was dazu
führte, dass Reklamationen sowie Beanstandungen über Gerüche und sonstige
Emissionen – was vor der Ionisation oft
vorkam – sehr reduziert werden konnten.

Bewilligung der Ionisationsanlage«Alle Anbieter und Hersteller auf dem
Markt für Ionisationsanlagen müssen technische Normen einhalten», sagt Weibel. Die
Befolgung technischer Normen werde inLabortests von unabhängigen Prüfungsinstituten geprüft. «Diese Atteste sind fürDritte genauso aussagekräftig, denn sie
halten nachweisbar und verbindlich fest,
dass der Anbieter alle einschlägigen technischen Normen einhält», betont Weibel.

Ionair besitze – durch unabhängige Prüfungsinstitute erstellte – inhaltlich umfassende Studien, welche die Leistungsmerkmale zur Verbesserung der Raumluftqualität und -hygiene nachweisen. Der Umwelt- und Gesundheitsschutz Zürich UGZprüfte vor kurzem das Ionair-System im
Rahmen der Bewilligung einer Lüftungsanlage. Da es sich bei den ionisierenden
Lüftungsanlagen um neuartigere Verfahren handelt, gibt es derzeit keine von allen
Behörden anerkannten Prüfverfahren.
Daher wurde eine Messreihe erstellt,
um nachzuweisen, dass die Anlage fähig
ist, die Grenzwerte für Ozon einzuhalten.
«Zwei wichtige Fragen standen im Raum:
1. Welche Kriterien lassen sich auf die behördliche Bewilligung einer Ionisationsanlage anwenden und 2. Welche Grenzwerte gelten für die Raumluft?», rekapituliert Weibel. Um diese Fragen zu klären,wurde eine Projektgruppe bestehend aus
Behörden von Bund, Kanton und Gemeinden, dem Branchenverband SWKI, derSUVA, der Hochschule Luzern und Ionair
zusammengestellt. «Die Behörden haben
natürlich ein Interesse daran, Risiken einzugrenzen und die Gefährdung von Gesundheit und Umwelt auszuschliessen, wassich mit den Interessen von Ionair deckt»,
fügt Weibel an. Ionair hat in der Folge die
Bewilligung für die geprüfte Anlage mitüblichen Auflagen erhalten. Zum Beispiel
dürfe die Luftqualität im Innenraum nicht
schlechter sein als diejenige der Aussenluft (Referenzluft) und die Reizschwelle desOzons von 50 ppb (99.7 µg/m3) nicht überschritten werden. Diese Auflagen vermögen die Produkte von Ionair erfüllen, betont Weibel.
Bis ein von allen Behörden anerkanntes
Prüfverfahren implementiert ist, sind deswegen vor Inbetriebnahme von Ionisationsanlagen noch messtechnische Abklärungen erforderlich. Ionair hat in Zusammenarbeit mit den Behörden und allen beteiligten Verbänden mit der Durchführung
der Messreihe viel auf dem Weg zur
Implementierung eines allgemeingültigen
Bewilligungsprozesses beigetragen. «Dies
zeigt, dass die Schweiz neuen Technologien offen gegenübersteht», bemerkt
Weibel. Für Weibel, der das Unternehmen2012 von Werner Fleischer übernommen
hat, ein weiterer Meilenstein. «Die Wirksamkeit und Akzeptanz der Ionair-Produkte lässt sich primär anhand zufriedener Kunden messen», hält Weibel fest. «Wirsind auf dem richtigen Weg», fügt er zum
Schluss hinzu und auf diesem Weg lässt
er sich nicht vom Grundsatz abbringen, die
Lufthygiene dauerhaft und nachhaltig zu
verbessern. Der Algorithmus bleibt dennauch der gleiche wie zu Gründerzeiten:
messen, registrieren und anpassen.

Foto: LK Luftqualität AG

Technik