Bedarfsgesteuerte dezentrale Lüftung

 

Eine bedarfsgesteuerte dezentrale Lüftung bietet Ihnen eine optimale Luftqualität in allen Räumen - bei geringstmöglichem Energieverbrauch. Somit ist es nicht nötig, entweder die Luftqualität und somit das Wohlbefinden der Menschen im Raum oder den Energieverbrauch zu priorisieren. Sie können beides gleichzeitig bekommen!

Die dezentrale Lüftung wird direkt in dem Raum installiert, der belüftet werden soll. Das bedeutet auch, dass jeder einzelne Raum über individuelle Einstellungen unabhängig gesteuert werden kann. Zusätzlich zu den individuellen Grundeinstellungen für jeden einzelnen Raum können wir jetzt ebenfalls die Lüftung automatisch nach Bedarf mit Hilfe unterschiedlicher Sensoren steuern.

Das kann über einen PIR-Sensor (Bewegungssensor) erfolgen, der die Lüftung aktiviert, wenn Bewegung im Raum registriert wird.

Es kann auch über einen CO2-Sensor erfolgen, der auf intelligente Weise die Luftmenge je nach Personenanzahl im Raum steuert. Neben dem CO2-Sensor ist auch die Integration eines TVOC-Sensors möglich, der die Menge der flüchtigen organischen Stoffe misst.

In Sporteinrichtungen wie z. B. Umkleideräumen kann man zusätzlich eine Steuerung nach Luftfeuchtigkeit einrichten, damit sich diese immer auf dem gewünschten, niedrigen Niveau befindet.

Es besteht somit eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Kombination von unterschiedlichen Grundeinstellungen mit Sensoren. Im Folgenden werden die Möglichkeiten zu Zeitsteuerung, CO2-Sensor, TVOC-Sensor, PIR-Sensor und Feuchtigkeitssensor/Hygrostat beschrieben.

Zeitgesteuerte Lüftung

In Räumen, die regelmäßig genutzt werden, ist es oft ratsam, die Grundlüftung an eine Zeitsteuerung zu koppeln. Sowohl für Klassenräume als auch für Büroräume kann es von Vorteil sein, die Grundlüftung z. B. eine Stunde vor Beginn der Raumnutzung starten zu lassen. So profitiert man den ganzen Tag lang von frischer Luft.

Man kann sich für eine Steuerung der Lüftung ausschließlich nach einem Wochenplan entscheiden, aber auch eine Ergänzung um einen Sensor ist möglich. Vor allem in Räumen, die vielseitig genutzt werden und in denen sich eine wechselnde Personenanzahl befindet, ist es sinnvoll, die Lüftung um einen CO2-Sensor und ggf. einen TVOC-Sensor zu ergänzen. So passt sich die Luftkapazität automatisch an die im Raum anwesende Anzahl Personen (CO2) oder an die Absonderung von flüchtigen organischen Stoffen (TVOC) an.

Es besteht die Option auf 7 verschiedene Zeitprogramme mit individuellen Sollwerten und Nachtkühlungsprogramm, so dass zahlreiche Möglichkeiten zum Vorprogrammieren der am häufigsten angewandten Zeitpläne bestehen.

Bedarfsgesteuerte dezentrale Lüftung mit CO2-Sensor

Im Innenbereich verwenden wir seit längerer Zeit die CO2-Konzentration als Indikator für Luftqualität. Vielerorts sind die Höchstwerte für die CO2-Konzentration gesetzlich festgelegt. Einerseits, weil dies ein guter Indikator für das Aktivitätslevel und somit den Bedarf an Luftaustausch ist, andererseits, weil wir die CO2-Konzentration relativ präzise messen können. Deshalb ist es relevant und technisch möglich, das CO2-Niveau zur Steuerung zu verwenden.

Die Luft, die von den im Raum anwesenden Personen ausgeatmet wird, enthält unter anderem CO2. Die CO2-Konzentration steigt mit der Anzahl der anwesenden Personen oder deren Bewegungsaktivität. Deshalb ist es sehr sinnvoll, die Lüftung über das CO2-Niveau in Räumen mit einem unregelmäßigeren Nutzungsmuster im Laufe des Tages zu steuern. Dies gilt beispielsweise für Klassenräume oder die vielen unterschiedlichen Raumarten in Kindertagesstätten und Betreuungseinrichtungen. Andere Räume mit einem sehr unterschiedlichen Nutzungsmuster können Gruppenräume, Konferenzräume, Kantinen und vieles mehr sein.

Zeitplan mit Sensoren kombiniert

In einer Schule wird das Gerät häufig mit einer Grundlüftung nach Zeitplan in Betrieb sein und um eine CO2-Bedarfssteuerung erweitert werden. So wird die Lüftung im Großteil der Schule gegen Ende des Nachmittags herunterfahren. Aber in dem einen Raum, in dem ein Elternabend stattfindet, befindet sich noch immer frische und angenehme Luft, weil die Lüftung gleichzeitig über das CO2-Niveau gesteuert wird.

Es bestehen mehrere Kombinationsmöglichkeiten für die Steuerung. So kann z. B. auch ein PIR-Sensor hinzugefügt werden, der das Gerät bei Bewegung aktiviert und es ausschaltet, wenn im Raum keine Bewegung mehr registriert wird. Der CO2-Sensor wird so die Luftmenge an die Anzahl der anwesenden Personen anpassen. Der PIR-Sensor fungiert so als Start/Stopp für die Grundlüftung, und der CO2-Sensor sorgt für die richtige Luftmenge und Luftqualität.

Neu ist, dass wir jetzt auch die Lüftung mit Hilfe eines TVOC-Sensors steuern können, der mit einem CO2-Sensor kombiniert wird.

CO2 und TVOC sensor

CO2 und TVOC sensor

Bedarfsgesteuerte dezentrale Lüftung mit TVOC-Sensor

Die CO2-Konzentration wurde lange als Indikator für die menschliche Aktivität verwendet. Forschungsergebnisse belegen aber, dass Konzentrationsprobleme u. ä. nicht nur durch die CO2-Konzentration verursacht werden. Sogenannte VOC, die in relativ geringen Konzentrationen in der Raumluft auftreten, sind von großer Bedeutung für das menschliche Empfinden der Luftqualität und das Wohlbefinden.

Die TVOC-Steuerung ist deshalb dort relevant, wo die körperliche Aktivität der Menschen nicht die einzige Ursache für eine schlechte Luftqualität ist.

Als Beispiele sind zu nennen:

  • In Räumen mit vielen Bastelprodukten, Spielzeug, Kissen und ähnlichem wie beispielsweise in Kindertagesstätten.
  • Beim Umgang mit Chemikalien wie Hand-Desinfektionsmitteln, Parfümen und Reinigungsmitteln oder bei Prozessen, in denen beispielsweise Kleber und Farbe verwendet werden.
  • In Druckerräumen u. ä.
  • Baumaterialien und Einrichtungsgegenstände können VOC abgeben, was eine Bedeutung für die Luftqualität haben kann, obwohl die Personenbelastung gering ist.

Was ist TVOC?

VOC sind leicht flüchtige organische Stoffe, die beispielsweise von Hand-Desinfektionsmitteln, Reinigungsmitteln, Baumaterialien, Möbeln, Teppichen, Arbeitsvorgängen, Kosmetik und Prozessen im menschlichen Körper stammen können. Sie bestehen zum Beispiel aus Formaldehyd, Aceton, Methanol, Essigsäure und Ethanal.

TVOC =(Total VOC) - der Sensor registriert alle Stoffe der VOC-Kategorie.

Die CO2- und TVOC-Konzentration verläuft nicht immer parallel. Deshalb kann eine separate Messung der VOC-Werte relevant sein. Für die Nutzer der Räume liegt der Vorteil darin, dass der Luftaustausch nach mehreren relevanten Parametern erfolgt, um somit die optimale Luftqualität zu erzielen.

Bedarfsgesteuerte dezentrale Lüftung mit PIR-Sensor

Das Lüftungsgerät kann so eingestellt werden, dass Start und Stopp über ein Signal vom PIR-Sensor (Bewegungssensor) erfolgen. Wenn der PIR-Sensor eine Bewegung registriert, wird ein Signal zum Starten an das Lüftungsgerät gesandt. Das Gerät startet im Normalbetrieb mit der dazugehörigen programmierten Luftmenge und Zulufttemperatur. Wenn keine Bewegung mehr registriert wird, entfällt das Signal und das Gerät stoppt nach der vorprogrammierten Nachlaufzeit.

Das PIR-Signal wird oft verwendet, um den Betrieb des Geräts von der Grundlüftung in den normalen Betrieb zu ändern, wenn sich Personen im Sensorenbereich aufhalten. Die Bedarfssteuerung der Lüftung mit dem PIR-Sensor ist vor allem für die Nutzung in Räumen mit unregelmäßiger Nutzung wie z. B. Konferenzräumen, Bibliotheken, Umkleideräumen und ähnlichem geeignet.

Falls die Räume nicht regelmäßig genutzt werden, kann es sinnvoll sein, den PIR-Sensor den Start des Lüftungsgeräts mit einer Grundlüftung steuern zu lassen und anschließend einen CO2-Sensor die Luftmenge steuern zu lassen. Mit dieser Kombination lässt man in der Regel den CO2-Sensor steuern, wann das Lüftungsgerät wieder stoppen soll.

In Räumen, die regelmäßig und gelegentlich genutzt werden, kann es sinnvoll sein, die Lüftung nach einem Zeitplan und einem CO2-Sensor in den zeitlich festgelegten Stunden laufen zu lassen. Ein PIR-Sensor kann Start und Stopp zu den anderen Zeitpunkten übernehmen. Dies kann z. B. in einem Klassenraum der Fall sein, der - zusätzlich zur gewöhnlichen Nutzung tagsüber - gelegentlich für Elternabende und ähnliches genutzt wird.

Indbygget PIR sensor

PIR sensor

Luftfeuchtigkeit

Um eine angenehme Luftqualität zu erzielen, spielt auch die Luftfeuchtigkeit eine wesentliche Rolle. Wenn die Luftfeuchtigkeit zu hoch ist, besteht ein Risiko für Schimmelpilz im Gebäude. Im schlimmsten Falle hat dies Folgewirkungen für die Gesundheit. Wenn die Luft zu trocken ist, kann dies zu trockenen Augen und trockenen Schleimhäuten führen, was ebenfalls Unbehagen verursacht.

Eine normale und angenehme Luftfeuchtigkeit liegt im Bereich 30-60 %, was zum gesündesten Raumklima für Mensch und Gebäude führt. Der dänische Asthma- und Allergieverband empfiehlt eine relative Luftfeuchtigkeit von unter 45 %, da eine hohe Luftfeuchtigkeit für Asthmatiker besonders störend sein kann.

Wenn es darum geht, ein Austrocknen der Raumluft im Winter zu verhindern, besteht der erste Schritt nach Airmasters Ansicht darin, eine Bedarfssteuerung für die Luft zu etablieren, die mit Hilfe einer CO2-, TVOC-, und/oder einer adaptiven Airmaster-Feuchtigkeitssteuerung funktioniert. Zudem ist es sehr von Vorteil, die Raumtemperatur zu kontrollieren und diese nicht unnötig hoch sein zu lassen. Beides hat einen sehr guten Einfluss auf eine angemessene Feuchtigkeit in Innenräumen.

Wie hoch ist die optimale Luftfeuchtigkeit im Innenbereich?

<30 % - Falls die relative Luftfeuchtigkeit im Innenbereich unter 30 % beträgt, besteht ein erhöhtes Risiko für Beeinträchtigungen durch ein trockenes Raumklima.

30-60 % - Eine Luftfeuchtigkeit in diesem Intervall ist eine normale Luftfeuchtigkeit, die für Menschen und Gebäude als gesund gilt. Im Sommer ist die Luftfeuchtigkeit oft eher hoch, im Winter eher niedrig.

60-70 % - Befindet sich die relative Luftfeuchtigkeit im Innenbereich auf diesem Niveau oder darüber, ist es zu feucht, was beispielsweise zu Problemen mit Schimmelpilz führen kann.

Falls die Luftfeuchtigkeit sehr gering ist

In kälteren und trockeneren Klimazonen können im Winter Perioden mit geringer Luftfeuchtigkeit in Innenräumen auftreten, die unter ca. 30 % relativer Luftfeuchtigkeit liegt. Dies kann unter anderem trockene Augen und Schleimhäute verursachen. Auch in gemäßigten Klimazonen können besondere Situationen auftreten, in denen man daran interessiert ist, eine relative Luftfeuchtigkeit zu gewährleisten, die über 30 % liegt. Für diese Situationen sind Enthalpie Wärmetauscher als Option für sämtliche unserer Lüftungsgeräte lieferbar.

Adaptive Bedarfssteuerung

Airmasters Lüftungsanlage können mit einem zusätzlichen Feuchtigkeitssensor ausgerüstet  werden und einer erweiterten Programmierung.

Die Integration von Feuchtigkeits- und Temperatursensoren bei Außenluft und Abluft ermöglichen eine genaue Berechnung der absoluten Luftfeuchtigkeit.

Automatische anpassung ans wetter

Die adaptive Feuchtigkeitssteuerung sorgt automatisch für ein begrenztes Austrocknen der Luft im Winter und dafür, dass das Feuchtigkeitsniveau im Sommer niedrig gehalten wird.

Diese effiziente und energiesparende Betriebsform wirkt sich positiv auf das Raumklima und die Energiekosten aus. 

Steuerung über hygrostat mit Wandaufhängung

Ein Hygrostat registriert die relative Luftfeuchtigkeit und sendet anschließend entweder ein Start- oder Stoppsignal an das Lüftungsgerät. Das Start-/Stoppsignal lässt sich einstellen. Die Feuchtigkeit der Luft beeinflusst die Länge hygroskopischer Kunststofffasern. Je nach Feuchtigkeitsniveau aktivieren die Fasern einen Kontakt, der ein Signal auslöst. Wenn die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit über-/unterschritten wird, sendet der Hygrostat ein Start-/Stoppsignal an das Lüftungsgerät. Hygrostate werden oft genutzt, um den Betrieb des Geräts von Basislüftung auf vollen Betrieb umzustellen, wenn die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit überschritten wird.

hygrostat

Bereit für einen frischen Wind

Wir von Airmaster sind durch und durch dezentral. Weil wir zweifelsfrei das beste Raumklima und somit die optimale Umgebung zum Wohlfühlen erschaffen können, wenn wir ein Gefühl für die einzelnen Räume und deren Nutzer haben - und weil wir den Ehrgeiz haben, uns stets zu verbessern.

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