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Die Firma Simcool Refrigeration GmbH kann Sie hingehend beraten und natürlich auch Vorschläge unterbreiten, ein Optimum an Raumlufthygiene zu erzielen
|Konzentration||Wirkung|
|350 bis 450 ppm||Typische atmosphärische Konzentration|
|600 bis 800 pp||Zuverlässige Qualität der Raumluft|
|1000 ppm||Noch zuverlässige Qualität der Raumluft|
|5000 ppm||Maximale Arbeitsplatzkonzentration über 8 Stunden|
|6000 bis 30.000 ppm||Bedenklich, nur kurzzeitige Belastung|
|3 bis 8%||Erhöhte Atemfrequenz, Kopfschmerzen|
|10%||Übelkeit, Erbrechen, Bewusstlosigkeit|
|20%||Schnell eintretende Bewusstlosigkeit, Tod|
Tabelle kann nach links & rechts gewischt werden
Kohlendioxid entsteht in den Körperzellen (in einer Menge von 0,7 kg pro Tag) und diffundiert von dort in die umliegenden Kapillaren. Im Blut wird es nach chemischer Bindung an Proteine, wie z. B. Hämoglobin, oder in gelöster Form transportiert. Dabei ist CO₂ überwiegend physikalisch gelöst, nur ein kleiner Teil davon wird durch die Carboanhydrase in den roten Blutkörperchen zu Kohlensäure umgewandelt, die in wässrigem Milieu in Wasserstoff- und Hydrogencarbonat - Ionen zerfällt. Über die Alveolar Membran der Lunge wird das Kohlendioxid abgeatmet.
Eine wesentliche physiologische Funktion des Kohlendioxids im Organismus besteht darin, dass es über die Chemorezeptoren der Aorta und der Medulla Oblongata, die das Atemzentrum im Hirnstamm reflektorisch erregen, die Atmung regelt.
Erhöhte CO₂-Konzentrationen in der Einatmungsluft erhöhen die Atemfrequenz und das Atemzugvolumen. Dabei wirkt CO₂ erweiternd auf die Bronchien, wodurch sich das Totraumvolumen (der Raum des Atemsystems, der nicht am pulmonalen Gasaustausch beteiligt ist) erhöht.
Die dilatorische Wirkung des CO₂ auf periphere und zentrale Arteriolen führt jedoch nicht zu einem Blutdruckabfall, da eine erhöhte Adrenalinausschüttung eine kompensatorische Vasokonstriktion bewirkt.
CO₂ gilt als Leitparameter für von Menschen verursachte Luftverunreinigungen, da der Anstieg der CO₂-Konzentration in Innenräumen gut mit dem Anstieg der Geruchsintensität menschlicher Ausdünstungen korreliert. Somit ist der CO₂-Gehalt der Innenraumluft unmittelbar Ausdruck der Intensität der Nutzung eines Raumes. Er eignet sich deshalb auch als Orientierungsmarke für andere Regelungsbereiche, wie z.B. für die Dimensionierung raumlufttechnischer Anlagen oder für Lüftungsanweisungen in natürlich belüfteten und dicht belegten Räumen wie Schulklassen, Großraumbüros oder Versammlungsräumen. In genutzten Innenräumen hängt die CO₂-Konzentration im Wesentlichen von folgenden Faktoren ab:
Ein rascher Anstieg der CO₂-Konzentration in der Raumluft ist die typische Folge der Anwesenheit vieler Personen in relativ kleinen Räumen (z. B. Versammlungs-, Sitzungs- oder Schulräumen) bei geringem Luftwechsel. Kritische CO₂-Konzentrationen treten in der Regel zusammen mit anderen Luftverunreinigungen, insbesondere Geruchsstoffen u. a. aus dem Schweiß oder von Kosmetika sowie Mikroorganismen, auf. Bei luftdichter Bauweise und damit einhergehend sehr geringen Luftwechselzahlen kann die CO₂-Konzentration auch bei Anwesenheit weniger Personen (z. B. in Wohnungen oder Büroräumen) zunehmen. In beiden Fällen hat CO₂ direkten Einfluss darauf, wie wohl sich Menschen in einem Raum fühlen. Die European Collaborative Action (ECA) kommt
aufgrund von Modellrechnungen zu folgenden Unzufriedenheitsraten: Bereits ab 1000 ppm ist mit etwa 20 % und ab 2000 ppm mit ca. 36 % unzufriedenen Raumnutzern zu rechnen.
Während Versammlungs- oder Sitzungsräume in der Regel nur gelegentlich und kurzzeitig genutzt werden, sind Schulinnenräume wegen der regelmäßigen und stundenlangen Aufenthaltsdauer von Schülern und Lehrern hinsichtlich ihrer CO₂-Konzentration in der Klassenraumluft besonders kritisch zu betrachten. In mehreren Bundesländern Deutschlands laufende oder abgeschlossene Untersuchungen zur Belastung der Innenraumluft von Schulräumen mit Kohlendioxid
haben übereinstimmend erhebliche Defizite hinsichtlich einer diesbezüglich ausreichenden Innenraumluftqualität in Schulen aufgezeigt.
Kohlendioxid-Konzentration (ppm)
Lüftungs- ampel
Hygienische Bewertung
Empfehlungen
|Konzentrationen unter 1000 ppm Kohlendioxid in der Raumluft: Unbedenklich||1000 ppm ppm||grün||Hygienisch unbedenklich (Zielwert)||Keine weiteren Maßnahmen erforderlich|
|Konzentrationen zwischen 1000 und 2000 ppm: Auffällig||1000 bis 2000 ppm||gelb||Hygienisch auffällig||Lüftungsmaßnahmen (Außenluftmenge bzw. Luftwechsel erhöhen) Lüftungsverhalten überprüfen und verbessern|
|Konzentrationen über 2000 ppm: Nicht akzeptabel||2000 ppm||rot||Hygienisch inakzeptabel||Belüftungsmöglichkeit des Raums und ggf. weitergehende Maßnahmen prüfen|
Tabelle kann nach links & rechts gewischt werden
Ursache des Sick-Building-Syndrome sind meistens Klimatisierung oder mangelnde Lufthygiene in Gebäuden. Die Symptome weisen ein breites Spektrum auf, so z.B. die folgenden: Reizungen von Augen, Nase und Hals; die Empfindung, dass die Schleimhäute und die Haut austrocknen; „geistige” Ermüdung (Originalbezeichnung: mental Fatigue); häufige Infektionen der Atemwege und Husten; Heiserkeit, Atemnot, Juckreiz und unspezifische Hypersensitivität. Eine amerikanische Studie in Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen konnte statistisch signifikante, positive Korrelationen von Beschwerden wie z.B. trockene Kehle und Schleimhautreizungen mit dem Anstieg der CO2- Konzentrationen nachweisen, dies auch schon im Konzentrationsbereich von unter 1000 ppm absolut. Neuere Studien haben gezeigt, dass die Kosten für die Behebung von Problemen im Zusammenhang mit schlechtem Innenraumklima für den Arbeitgeber, den Gebäudeeigentümer und die Gesellschaft oft höher sind als die Energie kosten der betreffenden Gebäude. Es wurde auch nachgewiesen, dass eine geeignete Qualität des Innenraumklimas die Gesamtleistung beim Arbeiten und Lernen verbessern und Fehltage verringern kann.
Allein in Deutschland gibt es über 34.000 allgemeinbildende Schulen und 10.000 berufsbildende Schulen. Dementsprechend kommt der Überwachung von CO₂ hier eine besondere Bedeutung zu. Die Außenluft enthält durchschnittlich einen Kohlendioxid - Anteil von 400 ppm. In einem Klassenraum steigt dieser Anteil allein durch die Atemluft von Schülern und Lehrern innerhalb einer Unterrichtsstunde auf über 1500 ppm an, nach 90 Minuten wurden bei Messungen schon Werte von 2700 ppm festgestellt.
Letztendlich führt dies zu erhöhter Müdigkeit und abnehmender Aufmerksamkeit – Symptome, die dem Lernen und Lehren direkt im Wege stehen. Eine Studie aus den USA kommt zum Schluss, dass die CO₂-Konzentrationen in Schulräumen direkten Einfluss auf die Anwesenheit der Schülerinnen und Schüler hat. Ein Anstieg um 1000 ppm CO₂ führt zu einer Steigerung der Abwesenheitsrate um 10 – 20 %. Laut einer anderen Studie reduziert jeder Anstieg um 100 ppm CO₂ die durchschnittliche jährliche Anwesenheit der Schülerinnen und Schüler um 0,2 %. Es wurde auch festgestellt, dass die Erhöhung der Lüftungsrate die krankheitsbedingte Abwesenheit um 10 – 17 % reduzieren kann.
Herausforderungen auf alle Beteiligten bei der Sanierung von Schulgebäuden zu. Die Gebäudehülle und die Fenster werden bewusst luftdicht gemacht, um die energetischen Vorgaben zu erfüllen. Die Kehrseite kann bei unzureichender Lüftung eine Anreicherung von chemischen und biologischen Stoffen in der Raumluft sein. Obwohl das Kohlendioxidproblem in Räumen mit hoher Personenzahl seit langem bekannt ist, sind bis heute im Schulbereich keine überzeugenden Lösungen gefunden worden.
Gleichzeitig gibt es besonders im Winterhalbjahr keine klaren Zuständigkeitsregelungen, wie, wann und von wem die Fenster der Klassenräume zu öffnen sind. Die Folge sind erwartungsgemäß hohe bis sehr hohe CO₂-Werte (3000 ppm und mehr). Dies hat auch direkte Auswirkungen auf die Ansteckungsgefahr in Schulen: Wo es viel CO₂ gibt, werden auch besonders viele Keime gefunden. Die amerikanischen Wissenschaftler Rudnick und Milton zum Beispiel untersuchten 2003, wie hoch das Grippe- Ansteckungsrisiko in einem Klassenraum ist. 30 Personen waren vier Stunden lang im Klassenraum, eine Person hatte akut Grippe. Das Ergebnis: Bei 1000 ppm CO₂ steckten sich fünf Personen an, bei 2000 ppm waren es zwölf Personen und bei 3000 ppm sogar. Die aktuelle Situation in vielen Schulen zeigt, dass allein mit Aufforderungen zum regelmäßigen und intensiven Lüften das CO₂-Problem mancherorts nicht mehr in den Griff zu bekommen ist. Lüftungstechnische Maßnahmen werden dann unerlässlich, eine nutzerunabhängige und dauerhafte Luftgüte mit geringer CO₂-Konzentration zu erreichen.
Es gibt in Deutschland und Europa keine umfassend rechts- verbindliche Regelung für Qualitätsanforderungen an die Innenraumluft. Es existiert dafür aber eine Anzahl von Beurteilungswerten, die z.B. Richtwerte, Orientierungswerte oder Zielwerte genannt werden.
Als hygienischer Richtwert gilt heute in Deutschland nach DIN 1946 Teil ein CO₂-Wert von 0,15 Vol. -% (= 1500 ppm).Die Innenraumrichtwerte für CO₂ wurden von der Innenraumlufthygiene-Kommission (IRK) des Umweltbundesamtes und der Landesgesundheitsbehörde veröffentlicht.
Eine Reihe europäischer Nachbarländer hat Richtlinien und Empfehlungen zur Lüftung von Gebäuden einschließlich Schulen veröffentlicht, die u. a. auch Vorgaben zur Begrenzung der CO₂-Konzentration in der Innenraumluft enthalten.
In Finnland beträgt die maximal zulässige CO₂-Konzentration in der Innenraumluft bei üblichen Wetterbedingungen und unter Nutzung 1200 ppm. Die norwegischen und schwedischen Richtlinien sehen für Wohnräume, Schulen und Büroräume eine maximale CO₂-Konzentration von 1000 ppm vor.
In Dänemark soll nach der Richtlinie der Arbeitsschutzbehörde die Kohlendioxidkonzentration in Kindertagesstätten, Schulen und Büroräumen 1000 ppm nicht überschreiten. Der Luftwechsel wird als unzureichend bezeichnet, wenn die CO₂-Konzentration mehrmals am Tag für kurze Zeit den Wert von 2000 ppm überschreitet. An Arbeitsplätzen, die den Regelungen der Gefahrenstoffverordnung unterliegen, gilt gemäß TRGS 900 ein Arbeits- platzgrenzwert von 5000 ppm Kohlendioxid.
Anwendungsbereich
Blatt 1 der Richtlinie VDI 6022 Hygiene-Anforderungen an Raumlufttechnische Anlagen und Geräte legt den Anwendungsbereich der Richtlinienreihe fest für alle Räume, in denen sich bestimmungsgemäß Personen mehr als 30 Tage pro Jahr oder regelmäßig länger als zwei Stunden aufhalten. Sie gilt für alle Zuluftanlagen sowie für Abluftanlagen, wenn diese die Zuluftqualität durch Umluft beeinflussen. Demgegenüber umfasst der Geltungsbereich speziell von Blatt 1 der VDI 6022 alle raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) und -Geräte und deren zentrale und dezentrale Komponenten (auch Aggregate, z. B. Rückkühlwerke), die die Zuluftqualität beeinflussen. Die jeweiligen Wartungsintervalle sind für die Komponenten in einer Instandhaltungscheckliste angegeben. Die große Hygieneinspektion ist in Abständen von 2 oder von 3 Jahren durchzuführen. Der Abstand ist abhängig von in der Anlage verbauten Befeuchtungseinrichtungen oder erdverlegten Komponenten.
Die Hygienerichtlinie stellt Anforderungen an:
die Planung von RLT-Anlagen (Luftfassung, Zugang für Inspektion und Reinigung, Filter, Luftvolumenstrom, Dimensionierung der Luftführungssysteme, Verhinderung feuchter Stellen usw.) unddie Herstellung und Errichtung von RLT-Anlagen (Einbau nur von sauberen Komponenten, verschlossene Öffnungen während der Bauzeit, Reinigung vor Inbetriebnahme usw.).
Betrieb und Instandhaltung
RLT-Anlagen müssen so betrieben und instandgehalten werden, dass Anforderungen der Hygiene dauerhaft eingehalten werden. Dazu dienen nach der Hygiene-Erstinspektion die Hygieneinspektion und die Hygienekontrollen nach VDI 6022 Blatt 1.
Hygieneinspektionen
Hygieneinspektionen unterscheidet man zwischen in „Hygiene-Erstinspektion“ und „Wiederholungs-Hygieneinspektion“. Das Ergebnis der Hygieneinspektion wird dem Betreiber der RLT-Anlage schriftlich mitgeteilt. Darin wird der Hygienezustand der inspizierten RLT-Anlage dokumentiert. Gegebenenfalls werden notwendige Maßnahmen empfohlen.
Die Wiederholungs-Hygieneinspektionen von RLT-Anlagen durch Fachpersonal sind durchzuführen:
Wir, die Firma Simcool Refrigeration GmbH® können Sie in dieser Angelegenheit fachkundig beraten, Ihnen ein Konzept zur Wartung Ihrer RLT Anlagen erarbeiten, die erforderlichen Wartungsarbeiten anbieten und natürlich auch durchführen.