Besseres Innenraumklima für nachgerüstete Gebäude
Sanierungen im Sinne der gesteigerten Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden dichten die Gebäude ab und können Luftwechselraten bewirken, die geringer als erforderlich sind. Die Qualität des Wohnraumklimas wird infolgedessen oft verschlechtert. Das EU-finanzierte Projekt CETIEB (Cost-Effective Tools for Better Indoor Environment in Retrofitted Energy Efficient Buildings) löste dieses Problem, indem man intelligente Überwachungslösungen sowie aktive und passive Möglichkeiten zur Verbesserung des Innenraumklimas entwickelte. Die Forscher ermittelten relevante Qualitätsparameter für das Raumklima, die Folgen der Nachrüstung von Gebäuden, vorhandene Regulierungslücken sowie Strategien zur Verbesserung der Innenräume. Diese Erkenntnisse wurden in Richtlinien zusammengefasst und an die Öffentlichkeit verbreitet. Sie stehen überdies auf der CETIEB-Website zur Verfügung. Überwachung und Steuerung der Innenraumumgebung Man entwickelte und bewertete gleichermaßen eine Anzahl kostengünstiger und einfach zu bedienender Überwachungssysteme. Dazu zählen moderne Sensoren zum Nachweis von flüchtigen organischen Verbindungen und Licht sowie ein Infrarotsystem zur Überwachung von Temperatur und Energieflüssen und kommerzielle Sensoren für Kohlendioxid, ultraviolettes Licht und Luftgeschwindigkeit. Middleware, die den Nutzern eine Überwachung und Steuerung des Wohnraumklimas gestattet, wurde gleichermaßen entwickelt und wird schon bald an HLK-Unternehmen (Heizung, Lüftung, Klima) verkauft werden. Moderner Sensor erhöht die Präzision Eine besonders vielversprechende Technologie steckt in einem modernen spektrometrischen IR-VOC-Sensor (Volatile Organic Compounds), der flüchtige organische Verbindungen bis zu einem Wert von 2 ppm nachweisen kann. Obwohl sie nicht so empfindlich wie die vorhandenen Gesamt-VOC-MOX-Sensorarrays sind, hat der neue Sensor den Vorteil, dass das Spektrum genutzt wird, um problemlos zwischen den verschiedenen Substanzen zu unterscheiden. "Die bereits existierenden VOC-Sensoren sind empfindlich, aber bei ihnen weiß man nicht, was die Ursache der Luftverschmutzung in Gebäuden ist. Mit unserem Sensor kann man das eindeutig identifizieren", sagt Dr. Jürgen Frick, Projektkoordinator und Leiter der Abteilung Energie, Klima und Komfort an der Universität Stuttgart. Der Sensor könnte in medizinischen oder sicherheitsbezogenen Anwendungen zum Einsatz kommen und wird bereits auf OEM-Basis an eine Anzahl von Firmen geliefert. Dabei handelt es sich um ein kompaktes Mikrospektrometer, das aus einem Detektor mit einem integrierten MEMS-Fabry-Pérot-Filter (mikroelektromechanisches System) auf einem Chip basiert und weniger teuer als die vorhandenen Systeme ist. Thermischer Komfort muss sein Auch das entwickelte Infrarot-Wärmekomfortsystem ist innovativ. Normalerweise sind Wärmesensoren nur in Wänden zu finden und verfügen nur über eine begrenzte Reichweite. Im Gegensatz dazu scannt das Infrarotsystem einen ganzen Raum einschließlich der Wände und der Böden, und bewertet die thermische Behaglichkeit in den verschiedenen Zonen eines Raums. Es kann beispielsweise die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung, die nur einen Teil eines Raums aufwärmen kann, oder Unterschiede zwischen dem Komfortniveau eines Lehrers (der stehen kann und aktiver ist) und dem eines Schülers (der eher sitzt und passiver ist) in Betracht ziehen. Mit dem System realisierte man bei Tests Energieeinsparungen von 15 %. Seine Entwickler von der Università Politecnica delle Marche in Ancona, Italien, haben es zum Patent angemeldet und planen ein Spin-off. Neue Dämm- und Filtersysteme CETIEB entwickelte außerdem ein aus drei übereinanderliegenden Schichten aufgebautes Passivputzsystem (Passive Plaster System), das die Innentemperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen reduziert sowie durch photokatalytische Aktivität Luftschadstoffe in Innenräumen beseitigt. Der isolierende Mörtel, die erste funktionelle Schicht des Systems, das rein mineralisch ist, ist besonders vielversprechend. Bei einer Weiterbildung, die nach dem Projekt folgte, konnte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,060 W/(mK) im Vergleich zu den 0,066 W/(mK) bei konventionellem Polystyrol in Kombination mit Putzen erreicht werden. Schwenk Putztechnik GmbH & Co. KG, Entwickler der Dämmschicht, plant nun den Start von Produkten auf seiner Grundlage in der Schweiz und in Deutschland. Bei einem der entwickelten aktiven Steuerungssysteme handelt es um einen Luft-Biofilter-Prototyp. Er filtert, reinigt und befeuchtet die durch den Filter gezogene Luft und reichert sie mit Sauerstoff an, wodurch die VOC-Konzentrationen um bis zu 50 % reduziert werden. CETIEB hat uns den echten Nullenergiegebäuden einen Schritt näher gebracht, wobei gleichzeitig Gesundheit und Komfort der Europäer in diesen Räumen Beachtung finden und verbessert werden. Im Endeffekt wird man die Produktivität steigern sowie Krankmeldungen, Kosten für die medizinische Versorgung und die Belastung durch potenzielle Verbindlichkeiten senken können.
Schlüsselbegriffe
CETIEB, Energieeffizienz, Gebäude, VOC, flüchtige organische Verbindungen, Dämmung, Isolierung, Raumklima, Wohnraumklima, Gesundheit
