Übertragung von Kontaminationen durch Umluftbetrieb sowie Leckagen in zentralen und dezentralen Lüftungsanlagen
Creators: name: Kopic, Claudia
name: Brandt, Stefan
name: Kriegel, Martin
Publisher: name: Technische Universität Berlin
Year: 2022
Subjects: subject: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
subject: Kontamination
subject: Lüftung
subject: Umluftbetrieb
subject: Leckage
subject: contamination
subject: ventilation
subject: recirculation
subject: leckage

description: Durch den Einsatz von Raumlufttechnischen (RLT) Anlagen lassen sich Schadstoffkonzentrationen in Räumen effektiv reduzieren. Dies gilt grundsätzlich auch für die Konzentration von luftgetragenen Krankheitserregern. Es existieren Anlagentypen, die aufgrund ihrer Konfiguration ein Risikopotential bieten. Hierbei kann kontaminierte Abluft über die RLT-Anlage in nicht kontaminierte Bereiche verteilt werden. In dieser Studie wurde betrachtet, wie hoch die Übertragung derartiger Kontaminationen durch den Umluftbetrieb sowie durch eventuell vorhandene interne Leckagen in zentralen und dezentralen Lüftungsanlagen ist. Hierfür wurden verschiedene Fälle ausgewählt und die Verdünnung der Konzentration bestimmt. Neben einer dezentralen Lüftung für einen einzelnen Raum wurden zentrale Lüftungssysteme mit einer unterschiedlichen Anzahl angeschlossener Räume und damit verschiedenen Gesamtvolumenströmen betrachtet. Bei dem dezentralen Fall und einem Umluftanteil von 40 % am Zuluftvolumenstrom liegt die Verdünnung bei 60 %. Da ein dezentrales System typischerweise raumweise arbeitet, ist eine Übertragung in andere Räume über die raumlufttechnische Anlage ausgeschlossen. Bei einem zentralen System erhöht sie sich mit steigender Anzahl der versorgten Räume auf 80 – ca. 95 % unter der Annahme einer einzigen Kontaminationsquelle in nur einem der Räume. Die Versorgung mehrerer Räume führt gleichzeitig zu einem höheren Gesamtzuluftvolumenstrom im Vergleich zu dem dezentralen Fall. Die Verdünnung vergrößert sich je geringer der Leckage- bzw. Umluftanteil am Zuluftvolumenstrom ist. Im nächsten Schritt wurde für ein kleines Büro ein Vergleich der Belastung pro m3 Raumvolumen als Maß für die Kontamination mit vier verschiedenen Lüftungsszenarien (unbelüftet sowie nach DIN EN 16798-1 Kategorie I bis III) vorgenommen. Abschließend wurden für drei Bürogrößen Belastungen für die Fälle mit Umluftanteilen von 20 % und von 40 % berechnet und mit Luftvolumenströmen nach Kategorie II und III verglichen. Außerdem wurde für eine Anlage ohne Umluft betrachtet, wie sich interne Leckagen (bspw. durch Wärmerückgewinnungssysteme selbst oder den Einbau dieser) von 5% auswirken. Es ist zu erkennen, dass sich die Luftqualität bei der Nutzung einer dezentralen Lüftungsanlage und einem Umluftanteil von 40 % um eine Kategorie verschlechtert. Zu beachten ist, dass es sich um eine vereinfachte Rechnung des ungünstigsten Falls handelt, bei der die Wirkung von Filtern nicht betrachtet wurde. Bei Einbeziehung von Filterleistungen in die Berechnung ist mit einer Verringerung der Belastung zu rechnen [1]. Insgesamt ist zu bemerken, dass durch den Einsatz von Umluft in zentralen Lüftungssystemen das Risiko der Übertragungen von Kontaminationen aus der Abluft in die Zuluft nur sehr gering erhöht wird. Das Vorhandensein von Leckagen (Annahme 5%) durch Wärmerückgewinnungssysteme führt zu einem unerheblichen Einfluss. Dennoch sollte stets der Außenluftluftanteil möglichst hoch sein, um die Raumlufthygiene auf einem hohen Standard zu halten.