Raumlufthygiene in unterschiedlichen Gebäudekonzepten

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1 Forum Building Science 2011 Raumlufthygiene in unterschiedlichen Gebäudekonzepten DI Peter Tappler Department für Bauen und Umwelt Donau-Universität Krems, Krems

2 IBO Forschungsprojekt laufend Akzeptanzverbesserung energieeffizienter Häuser durch Erhebung der Raumluftqualität und deren Auswirkungen auf die Gesundheit der Bewohner Projektpartner: Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie Institut für Umwelthygiene/ Med-Uni Wien IG Passivhaus Österreich

3 Noch Teilnehmer gesucht! Vergleich: 40 Passivhäuser 40 konventionelle Häuser 20 Passivwohnungen 20 konventionelle Wohn. Messungen und Befragungen im Abstand von 1 Jahr Raumluftqualität: Luftionen, Aldehyde, VOC, Schimmelsporen, Allergene, Luftwechsel, CO 2 Abfrage Gesundheitsstatus: nach Einzug nach 1 Jahr Noch Teilnehmer gesucht! projekt2020@ibo.at

4 Raumlufthygiene Themenbereiche: a) Sind im Gebäude gesetzliche (und darüber hinaus gehende) Vorgaben eingehalten? b) Sind bei der Nutzung des Gebäudes gesundheitliche Risiken gegeben? c) Wird das Optimum an Leistungsfähigkeit (Büro) und Behaglichkeit (Wohnung) erreicht?

5 Worum geht es? Themenbereiche: a) Ist Bauordnung erfüllt? Geht die Qualität über Bauordnung hinaus (Gebäudelabels)? b) Schadstoffe in Innenräumen Chemikalienmanagement bei Errichtung, Sanierung und Betrieb des Gebäudes c) Luftmengen bei Klima- und Lüftungsanlagen, Gerüche, Luftströmungen

6 Gebäudekonzepte und Lüftung Altbestand Niedrigenergiehaus Meist Fensterlüftung oder einfache Zunehmende Abluftanlagen Im Objektbereich und selten bei EFH raumlufttechnische Anlagen Energieeffizienz Passivhaus Nullenergiehaus Plusenergiehaus Zunehmende Raumlufttechnische Anlagen mit Wärmerückgewinnung Dichtigkeit der Gebäudehülle

7 Spannungsfeld Bestand Altbestand Niedrigenergiehaus Passivhaus Nullenergiehaus Plusenergiehaus Zugerscheinungen, sehr unregelmäßiger Luftwechsel, geringe Energieeffizienz Schimmelbildung bei Wetterepisoden Klimaanlagen: Verschmutzungen, nie gereinigte Komponenten

8 Zeitliche Variation Luftwechsel Vor Fenstersanierung n = 1720 Quelle: Gram et al. (2009): Diplomarbeit Department für Bauen und Umwelt/ Krems

9 Zeitliche Variation Luftwechsel n = 1720 Quelle: Gram et al. (2009): Diplomarbeit Department für Bauen und Umwelt/ Krems

10 Spannungsfeld Niedrigenergiehaus Altbestand Niedrigenergiehaus ohne RLT-Anlage Mit Fensterlüftung alleine sind die laut Bauordnung notwendigen Luftmengen i.d.r. nicht zuzuführen! Passivhaus Nullenergiehaus Plusenergiehaus Hohe Luftfeuchten bei üblicher Nutzung: Schimmelbildung Auffeuchtung des gesamten Hauses

11 Luftmengendilemma Fenster und Türen müssen dicht ausgeführt sein Gebäudehülle muss luftdicht sein (ÖNORM EN 13829), Förderungen für sehr dichte Gebäude Energieeffizienz nur so erreichbar! OIB-Richtlinie Teil 3 fordert ausreichende Lüftung

12 OIB-Richtlinie 3 OIB-Richtlinie 3 Hygiene, Gesundheit & Umweltschutz wird Basis aller Bauordnungen Aufenthaltsräume und Sanitärräume müssen durch unmittelbar ins Freie führende Fenster ausreichend gelüftet werden können. Davon kann ganz oder teilweise abgesehen werden, wenn eine mechanische Lüftung vorgesehen ist, die eine für den Verwendungszweck ausreichende Luftwechselrate zulässt. Für die Beurteilung der Raumluftqualität können beispielsweise die Richtlinie zur Bewertung der Innenraumluft: CO 2 als Lüftungsparameter,. herangezogen werden.

13 Österreichische Richtwerte für CO 2 BM für Umwelt/Akademie der Wissenschaften Innenraum- Luftqualität Außerordentlich < 800 ppm Hoch ppm Mittel ppm Niedrig ppm Sehr niedrig> 1900 ppm Natürlich belüftete Räume (CO 2 -absolut) Zielwert < 1000 ppm Mechanisch belüftete Räume (CO 2 -absolut) Zielwert < 800 ppm Gleitd. Std. MW < 1000 ppm gleitd. Std. MW < 1400 ppm Einzelwerte max ppm Einzelwerte max ppm Keine Einzelwerte > 1900 ppm Keine Einzelwerte > 1400 ppm

14 CO 2 in österreichischen Schulen Messzyklus 2006 Messzyklus Konzentration CO2 [ppm] Schule 1-1A Schule 1-1B Schule 2-1A Schule 2-1B Schule 3-LGB1 Schule 3-LGB2 Schule 4-1A Schule 4-1C Schule 5-1C Schule 5-2C Schule 6-1B Schule 6-2A Schule 7-1A Schule 7-1B Schule 2-1A Schule 2-1B Schule 3-LGB1 Schule 3-LGB2 Schule 7-1A Schule 7-1B Schule 8-1A Schule 8-2A Schule 9-1C Schule 9-2A LUKI Luft-Kinder-Studie des UBA, IBO, Inst. F. Umwelthygiene/MedUni-Wien 2008

15 Besondere Problematik Schlafraum Schlafraum 40 m³, 2 erwachsene Personen, eher dichte Fenster LW = 0,1 h ppm Schlafphase Ablüftphase CO 2 -max: 1900 ppm CO 2 -MW: 1400 ppm 0 22:00 22:50 23:40 0:30 1:20 2:10 3:00 3:50 4:40 5:30 6:20 7:10 8:00 8:50 9:40 10:30 11:20 12:10 13:00 13:50 14:40 15:30 16:20 17:10 18:00 18:50 19:40 20:30 21:20 CO 2 - Konzentration (ppm) [ Lüftungsphase vor Einschlafen Uhrzeit

16 Schlafraum mechanische Lüftung Schlafraum 40 m³, 2 erwachsene Personen, mechanische Lüftung LW = 1,0 h CO 2 -max: 1900 ppm 1300 ppm CO 2 -MW: 1400 ppm 0 22:00 22:50 23:40 0:30 1:20 2:10 3:00 3:50 4:40 5:30 6:20 7:10 8:00 8:50 9:40 10:30 11:20 12:10 13:00 13:50 14:40 15:30 16:20 17:10 18:00 18:50 19:40 20:30 21:20 CO 2 - Konzentration (ppm) [ Uhrzeit

17 Wer E sagt, muss auch L sagen Wer E (Energieeffizienz) sagt muss auch L (Lüftung) sagen und sollte sich irgendwann auch mit Luftfeuchte und Enthalpie beschäftigen

18 Spannungsfeld Lüftungsanlagen Altbestand Niedrigenergiehaus Passivhaus Nullenergiehaus Plusenergiehaus Hygieneprobleme vor allem auf Grund von Planungsmängel und Fehlern bei Errichtung Niedrige Luftfeuchte bei üblicher Nutzung: Schleimhautreizungen, Materialschäden

19 Mechanische Lüftungsanlagen Reale Risiken: Neue Technologie - teilweise wenig Erfahrung bei Professionisten Wartung der Anlage: wer, wann, welche Kosten? Verschmutzungsgefahr durch Nachlässigkeit bei Einbau und nicht ausgetauschte Filter Luft-Erdwärmetauscher kann Risiko werden - Radon, mikrobielle Verunreinigungen Schallprobleme bei billigen Anlagen

20 Passivhaus ist keine Küchenmaschine Ein Passivhaus ist ein komplexes System, das durch falsche mentale Modelle und technische Mängel in der Anlaufphase neben berechtigtem Ärger auch Angst und Imageprobleme erzeugen kann (nach Alexander G. Keul, Univ. Salzburg)

21 Themen von morgen Solewärmetauscher statt Luft-Erdwärmetauscher Feuchtemanagement: Leistungsregelung der Anlage abhängig von Nutzung Befeuchtung bei kleinen Anlagen und Feuchterückgewinnung Höhere Filterqualität als Mindestvorgaben Verschmutzungen bei Einbau durch organisatorische Maßnahmen verhindern

22 Radoneintritt Luft-Erdwärmetauscher Filter Radonpotentialklasse 3 Bodenradongas: Bq/m³ Lüftungsgerät - Δp Zielwert < 200 Bq/m³

23 Verkeimung Luft-EWT Ergebnisse der Messungen der Schimmelpilz Sporenkonzentration 1000 Konzentration Schimmelpilzsporen [KBE/m³] Gesamtkeimzahl (Pilze und Hefen) Keimzahl thermophiler Pilze n.b. Messpunkt 1 - Außenluft k.a.. k.a. Messpunkt 2 (nicht zugänglich) n.b. Messpunkt 3 - nach LEWT n.b. n.b. Messpunkt 4 - Zuluft Verkaufsraum n.b. Messpunkt 5 - Raumluft Verkaufsraum

24 Verschmutzungen bei Einbau

25 So genannte Installationen.

26 Feuchtemanagement Solewärmetauscher statt Luft-Erdwärmetauscher Feuchtemanagement: Leistungsregelung der Anlage abhängig von Nutzung Befeuchtung bei kleinen Anlagen und Feuchterückgewinnung Höhere Filterqualität als Mindestvorgaben Verschmutzungen bei Einbau durch organisatorische Maßnahmen verhindern

27 Entfeuchtung der Bausubstanz :00 h: 27 % Δ rel. LF = 8 % Temperatur rel. LF : : : : : : :24 Temperatur ( C), rel Luftfeuchte (%) 8:00 h: 19 %

28 Fehlsteuerung Lüftungsanlage 29 5:00 h: 29 % SAMSTAG 5:00 h: 26 % SONNTAG Temperatur rel. LF 5:00 h: 24 % : : : : : :12 Temperatur ( C), rel Luftfeuchte (%)

29 Filterqualitäten Solewärmetauscher statt Luft-Erdwärmetauscher Feuchtemanagement: Leistungsregelung der Anlage abhängig von Nutzung Befeuchtung bei kleinen Anlagen und Feuchterückgewinnung Höhere Filterqualität als Mindestvorgaben Verschmutzungen bei Einbau durch organisatorische Maßnahmen verhindern

30 Filterqualitäten Deutlich höhere Filterqualität als Mindestvorgaben (bspw. laut ÖNORM 6038: F6 Zuluft, G4 Abluft) sinnvoll, da: Filterung von Allergenen und Feinstaub aus Außenluft Verschmutzung der Anlage deutlich geringer Bei Feuchterückgewinnung: Vermeidung von Verschmutzungen des Abluftsystems bzw. Übertragung in den Zuluftstrom

31 Verschmutzungen von Anlagen Solewärmetauscher statt Luft-Erdwärmetauscher Feuchtemanagement: Leistungsregelung der Anlage abhängig von Nutzung Befeuchtung bei kleinen Anlagen und Feuchterückgewinnung höhere Filterqualität als Mindestvorgaben Verschmutzungen bei Einbau und Betrieb durch organisatorische Maßnahmen verhindern

32 Verschmutzungen vor Einbau ÖNORM H 6038: Für die Lagerung müssen trockene, besenreine Räume zur Verfügung stehen

33 Verschmutzungen bei Montage

34 Konzept Komfortlüftungsanlagen Belegte Vorteile von Komfortlüftungsanlagen: Nur notwendige Frischluftmenge wird mit möglichst geringstem Energieeinsatz zugeführt Vermeidung von Schimmel und Allergenen, Anreicherung von Schadstoffen im Raum Definierte Luftführung im Gebäude Filterung von Allergenen und Stäuben aus der Außenluft

35 Kosten schlechter Lüftung - Schulen 40.- pro Lehrer/ Stunde 5.- pro Schüler/ Stunde Bei 1200 Schulstunden und 5% Leistungsverlust (konservative Schätzung): EURO pro Jahr Kosten pro Klasse (25 SchülerInnen) Ohne Berücksichtigung der Kosten für Krankenstände!

36 Kommende Entwicklung Setzt man sich einem Haftungsrisiko aus, wenn man Häuser ohne mechanische Lüftung errichtet? Auf diesem Standpunkt steht der deutsche Bundesverband für Wohnungslüftung Begründung: Man muss mindestens alle zwei Stunden lüften, um hygienische Mindeststandards einzuhalten

37 komfortlüftung.at Derzeit ist man beim Passivhaus in fortgeschrittener Experimentalphase Top-Information über derzeitiges (beschränktes) Wissen: Mit Infos, Beispielen und Planungsvorgaben

38 Information