Etwa 80 % ihrer Lebenszeit verbringen die Bewohner Mitteleuropas in Gebäuden. Mit ausgetüftelten Lüftungssystemen sorgen Forscher des Fraunhofer IBP für angenehmes Klima in Wohnungen und Büros.
Unangenehme Gerüche, stickige Luft oder permanenter Durchzug: Wer in der Wohnung oder im Büro regelmäßig schlechter Luft ausgesetzt ist, fühlt sich unwohl. Ausdünstungen von Teppichen, Farben, Lacken und Möbeln können ebenso wie Schimmel oder zu trockene Luft das Raumklima beeinträchtigen. „Es gibt keine Materialien ohne Emissionen und Gerüche“, erklärt Dr. Andrea Burdack-Freitag, Sensorik Expertin am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP in Valley bei Holzkirchen. „Nicht alle Stoffe, die in die Luft emittieren, sind schädlich. Manchmal leiden wir jedoch an tränenden Augen, Halskratzen oder Kopfschmerzen.“
Auslöser für solche unerfreulichen Folgen können zu trockene Luft oder flüchtige organische Verbindungen, (VOCs) sein. VOCs stecken in fast jedem Bauteil, zum Beispiel in Form von Lösungsmitteln. „Treten Beschwerden auf oder riecht es irgendwo dauerhaft unangenehm, analysieren wir die Emissionen, die die Luftqualität beeinflussen und suchen nach der Ursache“, erklärt die Forscherin. Dazu setzen sie und ihre Kollegen der Gruppe Chemie und Sensorik eigens für die Luftqualitätsmessung konzipierte Sensoren und Messgeräte ein.
Wie verteilen sich Belastungen durch VOCs oder CO2 im Raum? Wie sind die Strömungsverhältnisse und wie gestaltet sich der Luftaustausch? Auf Grundlage ihrer Untersuchungen entwickeln die Wissenschaftler gemeinsam mit Industriepartnern ausgetüftelte Lüftungssysteme. Noch in diesem Jahr wollen die IBP-Forscher das neue Indoor Air Test Center eröffnen.
Gezielte Belastung der Luft
Dort kann die Luft künftig gezielt mit biologischen und chemischen Substanzen sowie mit Partikeln unterschiedlicher Größe und Form belastet werden, Temperaturen bis zu 80 °C erzeugt, die Luftfeuchtigkeit auf maximal 95 % erhöht und zudem die Luftvolumenströme präzise geregelt werden. „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“, erläutert Thomas Kirmayr, Leiter der Gruppe Raumklimasysteme.
Auch an innovativen Luftführungen für Spezialräume wollen die Wissenschaftler arbeiten. Die neuen Führungen sollen zum Beispiel bei chirurgischen Eingriffen vermeiden, dass mit der aufsteigenden Luft Keime in den Operationsbereich gelangen. Im Test Center haben Fahrzeuge Platz. So können die Experten auch die Luftqualität in Autos prüfen. Diese Tests sind notwendig, da in den Fahrzeugmodellen eine Vielzahl von neuartigen Verbundwerkstoffen stecken.
Auf welche Weise lässt sich nun bestimmen, wie gut oder wie verbraucht die Raumluft ist? Bisher galt nur eine hohe CO2-Konzentration als Indikator für schlechte Luftqualität. Diesen Wert messen Sensoren und melden ihn dem Lüftungssystem. „Wir gehen einen Schritt weiter und untersuchen parallel weitere Parameter. Dazu verwenden wir Sensoren, die Kohlendioxid, Stickoxide und Ozon aufzeichnen. Außerdem setzen wir auf Metalloxid-Halbleiter, die bei Speisen, Getränken und bei menschlichen Düften ansprechen“, erklärt Burdack-Freitag. Auf Basis der verschiedenen Messwerte kann eine Lüftungssteuerung genauer als bisher reagieren, etwa auf stickige Luft bei Besprechungen. ■
Teilen:
