Erhebung der Raumluftqualität energieeffizienter Häuser und deren Auswirkungen auf die Gesundheit der Bewohner

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1 Erhebung der Raumluftqualität energieeffizienter Häuser und deren Auswirkungen auf die Gesundheit der Bewohner Teil Schadstoffe, Lüftung & Luftionen Peter Tappler, Ute Munoz-Czerny, Claudia Schmöger, Bernhard Damberger Österreichisches Institut für Baubiologie und Bauökologie (IBO), IBO Innenraumanalytik OG

2 Projektziel Es soll gezeigt werden, ob sich die unterschiedlichen Bauformen bezüglich der Innenraum-Schadstoffbelastung unterscheiden. Endpunkte sind die gesundheitsbezogene Lebensqualität und die Wohnzufriedenheit.

3 Messungen Messungen wurden durchgeführt von: IBO Institut für Baubiologie und Bauökologie (Probenahme, Luftionen, Auswertung VOC, Schimmelpilze, Schall) IBO Innenraumanalytik (Analytik VOC) UBA Österreichisches Umweltbundesamt (Aldehyde/Ketone) BMA-Bochum (Hausstaubmilben-Allergene)

4 Wird dem Schlafraum ausreichend Luft zugeführt? Luftwechsel? Welche CO 2 -Konzentrationen (als Marker für saubere Raumluft) werden gemessen?

5 Österreichische Richtwerte für f r CO 2 Lebensministerium / Österr. Akademie der Wissenschaften Innenraum- Luftqualität EN usw Natürlich belüftete Räume (CO 2 -absolut) Mechanisch belüftete Räume (CO 2 -absolut) Hoch < 8 ppm Mittel 8-1 ppm Mäßig 1-14 ppm Niedrig ppm (Sehr niedrig > 19 ppm) Zielwert < 1 ppm Zielwert < 8 ppm Gleitd. Std. MW < 1 ppm gleitd. Std. MW < 14 ppm Einzelwerte max. 14 ppm Einzelwerte max. 19 ppm Keine Einzelwerte > 19 ppm Keine Einzelwerte > 14 ppm BMLFUW/Österr. Akademie der Wissenschaften (211): Richtwerte für CO 2 als Lüftungsparameter

6 Bisherige Ergebnisse: CO Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" CO2-Gehalt der Raumluft des Schlafzimmers - max. Stundenmittelwert konventionelle Häuser 4 CO2-Gehalt [ppm] niedrig sehr niedrig mässig mittel Luftqualität hoch ~ 8% der konventionellen Schlafzimmer hatten niedrige bzw. sehr niedrige Luftqualität

7 Bisherige Ergebnisse: CO 2 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" CO 2 -Gehalt der Raumluft des Schlafzimmers - max. Stundenmittelwert Passiv- und Niedrigstenergieobjekte 4 CO2-Gehalt [ppm] niedrig sehr niedrig mässig mittel Luftqualität hoch ~ 44% der mechanisch belüfteten Schlafzimmer hatten niedrige bzw. sehr niedrige Luftqualität Richtwert für CO

8 Vergleich CO 2 Schlafzimmer 7 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" CO2-Gehalt der Raumluft des Schlafzimmers - max. Stundenmittelwert Vergleich Passiv- & Niedrigstenergieobjekte - konventionelle Objekte 6 Passiv Konventionell 5 CO2-Konzentration [ppm] Richtwert für CO 2 für mechanisch belüftete Innenräume

9 Zuluftvolumina im Schlafzimmer 6,4 Gesundheit und Raumluftqualität in neu errichteten, energieeffizienten Wohnhäusern Zuluftmenge Schlafzimmer (Lüftungsauslass) Passiv- und Niedrigstenergieobjekte - Folgemessung 6 5 Nach ÖNORM H 638 neu (dzt. Konzept) 4 Zuluft [m³/h]

10 Zeitlicher Verlauf Zuluftvolumina 6 Gesundheit und Raumluftqualität in neu errichteten, energieeffizienten Wohnhäusern Zuluftvolumina Schlafzimmer (Lüftungsauslässe) Passiv- und Niedrigstenergieobjekte - Erstmessung / Folgemessung Erstmes sung Folgemessung 5 4 Zuluft [m³/h]

11 Messmethodik Luftvolumina Gemessene Zuluftmenge an Zuluftventilen unterscheidet sich von aus Luftwechsel ermittelten Werten: übliche Messmethode (nicht druckkompensiert) ungeeignet 4 Ergebnisse Flowfinder in m³/h y = 1,176x + 3,5228 R 2 =, Ergebnisse Testotherm in m³/h

12 Formaldehyd 11 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Formaldehydkonzentration Wohnzimmer Konventionelle Objekte 11 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Formaldehydkonzentration Wohnzimmer Passiv- und Niedrigstenergieobjekte Konventionell 7 6 Mechanisch belüftet Formaldehyd [µg/m³] Formaldehyd [µg/m³] Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Formaldehydkonzentration Schlafzimmer Konventionelle Objekte Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Formaldehydkonzentration Schlafzimmer Passiv- und Niedrigstenergieobjekte Median 4 µg/m³ 95-Perz 67 µg/m³ Median 27 µg/m³ 95-Perz 53 µg/m³ Formaldehyd [µg/m³] Formaldehyd [µg/m³]

13 Vergleich Formaldehyd Folgetermin Formaldehyd Mechanisch und natürlich belüftete Wohnhäuser (WZ und SZ) - Folgetermin 12 Mechanisch belüftet Natürlich belüftet 1 8 Formaldehyd [µg/m³]

14 Vergleich Summe VOC Ersttermin Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Gesamt-VOC Wohnzimmer Konventionelle Objekte 6.17 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Gesamt-VOC Wohnzimmer Passiv- und Niedrigstenergieobjekte Konventionell 3 25 Mechanisch belüftet VOC [µg/m³] 2 VOC [µg/m³] Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Gesamt-VOC Schlafzimmer Konventionelle Objekte 5.17 Studie "Raumluftqualität und Bewohnergesundheit in neu errichteten Wohnhäusern" Gesamt-VOC Schlafzimmer Passiv- und Niedrigstenergieobjekte Median ~56 µg/m³ 3 25 Median ~3 µg/m³ VOC [µg/m³] 2 VOC [µg/m³]

15 Vergleich VOC Ersttermin Summe aller flüchtigen organischen Verbindungen (Gesamt-VOC) Mechanisch und natürlich belüftete Wohnhäuser (WZ und SZ) - Ersttermin Mechanisch belüftet Natürlich belüftet Gesamt VOC [µg/m³]

16 Vergleich VOC Folgetermin Summe aller flüchtigen organischen Verbindungen (Gesamt-VOC) Mechanisch und natürlich belüftete Wohnhäuser (WZ und SZ) - Folgetermin 3. Gesamt VOC [µg/m³] Mechanisch belüftet Natürlich belüftet Mechanisch belüftet: Median 12 µg/m³ 95-Perz 47 µg/m³ Natürlich belüftet: Median 23 µg/m³ 95-Perz 2.5 µg/m³

17 Schimmelpilzsporen Beurteilungsparameter: Differenz innen - außen Konventionelle Objekte Differenz Konzentration Außenluft-Wohnzimmer Passiv- und Niedrigstenergieobjekte Differenz Konzentration Außenluft-Wohnzimmer Mögliche Quellen Mögliche Quellen Sporenkonzentration -2 Sporenkonzentration Konventionell Mechanisch belüftet

18 Hausstaubmilbenallergene 12 Bewohnergesundheit und Raumluftqualität in neu errichteten, energieeffizienten Wohnhäusern Hausstaubmilbenallergene Mechanisch und natürlich belüftete Wohnhäuser - Ersttermin Hausstaubmilbenallergene [µg/g] Milben Gruppe 1 Allergene Interpretation [µg pro g Staub] < 2 Gering - nicht ausreichend für die Auslösung allergischer Symptome 2-1 Signifikant - Risikofaktor für eine Sensibilisierung und bronchiale Hyperreaktivität > 1 Hoch - Risikofaktor für akute Asthmaattacken Mechanisch belüftet Natürlich belüftet Mittelwert Mechanisch belüftete Häuser 2,2 Natürlich belüftete Häuser 1,

19 Hausstaubmilbenallergene 12 Bewohnergesundheit und Raumluftqualität in neu errichteten, energieeffizienten Wohnhäusern Hausstaubmilbenallergene Mechanisch und natürlich belüftete Wohnhäuser - Folgetermin Milben Gruppe 1 Allergene Interpretation [µg pro g Staub] Hausstaubmilbenallergene [µg/g] < 2 Gering - nicht ausreichend für die Auslösung allergischer Symptome 2-1 Signifikant - Risikofaktor für eine Sensibilisierung und bronchiale Hyperreaktivität > 1 Hoch - Risikofaktor für akute Asthmaattacken Mechanisch belüftet Natürlich belüftet Mittelwert Mechanisch belüftete Häuser 1,16 Natürlich belüftete Häuser 1,

20 Luftionen Lüftung Luftionen werden durch Lüftungskanäle und -geräte nahezu vollständig entladen Außenluft Rohrende nach 9m Metallrohr NegAvg PosAvg NegAvg PosAvg :59: :1: :3: :5: :7: :9: :11: :13: :15: :17: , , , , , , , , , , Date Date

21 Erkenntnisse zu Luftionen Insgesamt zeigte die experimentelle Untersuchung, dass eine höhere Konzentration an negativen Luftionen vitalisierende, aktivierende und leistungssteigernde Wirkungen besitzt. Hutter et al. (211): Luftionen in Innenräumen: Einfluss auf Wohlbefinden, Gesundheit und Leistungsfähigkeit. Zur Publikation eingereicht Mersch-Sundermann et al., Universitätsklinikum Freiburg (212): Positive Effekte auf das Immunsystem, unveröffentlicht FHI Fraunhoferinstitut für Bauphysik, Holzkirchen (21, 212): Reduktion von Pollen & Feinstaub durch Ionit

22 Ionisierung im Raum Zuluft Ionen: < 1/ml Messung Ionen Ionen Raummitte Median 2. Messserie: ~ 58/ml negativ ~ 5/ml positiv

23 Technisch/organisatorische Mängel M Das Luftvolumen kann trotz 3-Stufen-Regler nicht gesteuert werden (messbar, aber auch hörbar!) Spürbare Vibrationen in ganzer Wohnung, offenbar durch unzureichende Aufhängung bzw. falsche Situierung Keine bis unzureichende Einbindung der Nutzer Generell zu geringe Luftmengen im Schlafzimmer, nicht balanciert Generell zu hohe transportierte Luftvolumina: Trockenheit, unnötige Energie- und Wartungskosten

24 Zusammenfassung Schadstoffkonzentrationen und Hinweise auf Schimmelbildung in mechanisch belüfteten Objekten signifikant geringer Zuluftmenge im Schlafraum in beiden Haustypen in der Regel deutlich zu niedrig, da Planung der Volumina hausbezogen und nicht bedarfsgeregelt Konzentration Hausstaubmilben-Allergene in mechanisch belüfteten Objekten nach 3 Monaten höher, nach 15 Monaten signifikant geringer

25 Direkte Folgerungen aus Studie Klassische 3-Stufen Steuerung überfordert Nutzer und ist dadurch als überholt anzusehen Luftmengen sollten bei Inbetriebnahme mit druckkompensiertem Messgerät zimmerweise einreguliert werden, Messprotokoll Wesentlich mehr Sorgfalt und Qualität bei Auswahl der Komponenten und bei Inbetriebnahme: Normen (H 638) beachten!

26 Innenraumklimatologie Passivhaus 3. Passivhaus 1.: erste Versuche, Luftheizung, fixe Einstellungen für Lüftung, Innenraumklimatologie kein zentrales Thema Passivhaus 2.: eigenes Heizsystem, Erdwärmetauscher, verbesserte mechanische Lüftung, verbesserte Energieeffizienz durch gute Ventilatoren, stärkere Dämmung und Dichtigkeitsvorgaben, bessere Luftfilterung (F6)

27 Innenraumklimatologie Passivhaus 3. Komfortlüftungsanlage nach neuestem Stand, Innenraumklimatologie wichtiger als Energieeffizienz Solewärmetauscher oder Wärmepumpe statt Luft- Erdwärmetauscher, hochwertige Zuluftfilter (>F8) Kaskadensysteme, evtl. Luftraumvergrößerung: zentrale Luftzufuhr mit Sekundärventilatoren in Räume (Projekt) Bedarfsgerechte Regelung der Luftvolumina, CO 2 -oder VOC(Mischfühler)-Regelung, komplette Abschaltung ist zu erwägen

28 Innenraumklimatologie Passivhaus 3. Luftfeuchtemanagement: Feuchterückgewinnung, evtl. Nassräume als Zulufträume Punktuelle Zuluftbefeuchtung (Büros) kein Tabu mehr Anlage sollte praktisch nicht hörbar sein: hochwertige Komponenten und Schalldämpfer, Körperschall Anlage gut zu reinigen: Vorgaben ÖNORM H 621, ÖNORM EN 1578 Lüftungsanlage ersetzt kein Chemikalienmanagement