Entwicklung intelligenter Lüftungsanlagen

Hightech-Testzentrum misst sogar Emissionen von Bürogegenständen

Oft ist die Luft in Büroräumen zum Schneiden. Oder sie ermüdet. Wir könnte eine intelligente, optimale Lüftungsanlage am Arbeitsplatz aussehen? Und welche Schadstoffe enthält eigentlich Büroluft? Das wollen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) in einem neuen Testzentrum erforschen.

Wände, Boden und Decken des neuen Testzentrums bestehen aus emissionsfreiem Material. Somit können die Wissenschaftler genau analysieren, welche Emissionen von Einrichtungsgegenständen ausgehen. 

Wände, Boden und Decken des neuen Testzentrums bestehen aus emissionsfreiem Material. Somit können die Wissenschaftler genau analysieren, welche Emissionen von Einrichtungsgegenständen ausgehen. 

Foto: Fraunhofer IBP

Den meisten Menschen dürfte folgendes Szenario bekannt vorkommen: Man sitzt längere Zeit in einem Raum und bekommt plötzlich Kopfschmerzen, Halskratzen oder tränende Augen. Auslöser für solche Symptome können flüchtige organische Verbindungen wie Formaldehyd sein, die auf die Bezeichnung Volatile Organic Compounds (VOC) hören.

VOCs stecken in fast jedem Bauteil, beispielsweise in Form von Lösungsmitteln, erklärt Dr. Andrea Burdack-Freitag, Sensorikexpertin am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Valley bei Holzkirchen. „Es gibt keine Materialien ohne Emissionen oder Gerüche.“

Fraunhofer will in Testzentrum neue Filtertechnologien testen

Um mehr über den Zusammenhang zwischen VOCs und Raumluft zu erfahren, wollen die IBP-Forscher noch in diesem Jahr ein Indoor Air Test Centre eröffnen. Dort könne man die Luft künftig gezielt mit biologischen und chemischen Substanzen belasten, Temperaturen von bis zu 80 Grad Celsius erzeugen, die Luftfeuchtigkeit auf 95 Prozent erhöhen und gleichzeitig die Luftvolumenströme präzise regeln, erklärt Thomas Kirmayr, Leiter der Gruppe Raumklimasysteme.

„Mit der Hightech-Ausstattung wollen wir neue Filtertechnologien testen. Wir bauen auch komplette Büro- oder Wohnausstattungen auf und führen dann VOC-Untersuchungen durch. Dazu lassen wir Wände, Boden und Decke der Testräume aus emissionsfreiem Material anfertigen.“

Moderne Lüftungsanlagen sollen Raumklima automatisch variieren

Modernste Sensoren sollen es im neuen Testzentrum möglich machen, Luftqualität genauer als zuvor unter die Lupe zu nehmen. „Bisher galt nur eine hohe CO2-Konzentration als Indikator für schlechte Luftqualität. Diesen Wert messen Sensoren und melden ihm dem Lüftungssystem“, erläutert Burdack-Freitag. „Wir gehen einen Schritt weiter und untersuchen parallel weitere Parameter. Dazu verwenden wir Sensoren, die Kohlendioxid, Stickoxide und Ozon aufzeichnen.“

Außerdem kommen im Testzentrum Metalloxidhalbleiter zum Einsatz, die bei Speisen, Getränken und menschlichen Düften ansprechen. Diese zusätzlichen Messwerte sollen Lüftungssysteme in Zukunft noch effektiver machen. Sie könnten dann beispielsweise noch schneller erkennen, wann Teilnehmer einer langen Besprechung frische Luft benötigen. „Eine Idee ist, das Raumklima leicht zu variieren, denn das empfinden wir häufig als angenehm“, sagt Kirmayr.

Die Forscher wollen im neuen Testzentrum zudem an neuen Luftführungen arbeiten. Sie sollen später beispielsweise in Operationssälen verhindern, dass mit der aufsteigenden Luft Keime in den Operationsbereich gelangen.

Simulationssoftware hilft Gebäudeplanern bei Lüftungsfragen

Und sogar Autos finden in den neuen Laborräumen Platz. Die Forscher können die Luftqualität in Autos prüfen und die Vielzahl neuartiger Verbundwerkstoffe genau untersuchen.

Um Gebäudeplanern in Fragen rund um Lüftungsanlagen zur Seite stehen zu können, haben die Fraunhofer-Wissenschaftler zudem eine neue Simulationssoftware entwickelt. „Für die Prognose haben wir am IBP das dreidimensionale Zonenmodell Vepzo entwickelt, mit dem sich die Raum- und Lüftungsplanung bewerten und lokal aufgelöst visuell darstellen lässt“, erläutert Kirmayr. Er weiß aus Erfahrung: „Man muss bereits in der Bauplanung sicherstellen, dass die Luft wirkliche ausgetauscht wird.“ Bei bestehenden Bauten könne die Software die Frage beantworten, ob sich die Investition in ein neues Lüftungssystem lohnt. 

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