Die Corona-Pandemie bringt die Frage nach der richtigen Lüftung ganz aktuell auf den Tisch. Welche technischen und physiologischen Zusammenhänge es jenseits der Empfehlung alle 20 min zu lüften gibt, zeigen Untersuchungen des ift Rosenheim. Denn mit ein wenig Überlegung lassen sich auch genauere Vorgaben für eine einfache Fensterlüftung beispielsweise in Klassenzimmern entwickeln. Hierbei werden Einflüsse wie Raumgröße, öffenbare Fensterfläche, Öffnungsart, Raumbelegung oder Außentemperatur berücksichtigt. Eine Einbeziehung der Nutzer erhöht die spätere Akzeptanz der Lüftungsmaßnahmen.
Während der Corona-Pandemie hat die Fensterlüftung für die Risikominimierung einer Infektion einen besonderen Stellenwert erhalten. Das ift Rosenheim stellt in seinen Untersuchungen fest, dass eine ausreichende Fensterlüftung häufig durch ungeeignete Fensterteilungen und Fensteranordnungen im Raum erschwert wird.
In vielen Klassenzimmern und Büroräumen gibt es nur noch wenige öffenbare Fensterflächen und Raumaufteilungen. Eine Querlüftung wird dadurch erschwert. Fensterbänder mit nur einem Dreh-Kipp-Flügel im Bereich des Lehrerpults und einigen Kippoberlichtern im Klassenraum sind durchaus üblich, aber nicht ausreichend für eine gute Raumluftqualität.
Damit bekommt man die CO₂-Konzentration in den Griff
Für eine gute Raumluftqualität wird eine mittlere CO2-Konzentration von 1.000 ppm (ppm = Partikelanzahl pro Million) empfohlen. Die Begrenzung des CO2-Gehalts in Innenräumen ist daher eine zentrale Anforderung an Schul- und Büroräume. Ohne Lüftung steigt die CO2-Konzentration während einer Schulstunde bereits auf nicht mehr akzeptable 2.000 ppm. Da die allermeisten Schulen in Deutschland keine Lüftungsanlagen haben und sich diese zeitlich und finanziell nicht so einfach nachrüsten lassen, ist das Lüften über die Fenster die einfachste und oft auch die einzige Möglichkeit, ausreichend saubere und virenarme Luft zu bekommen.
Eine Fokussierung auf die bloße Filterung von Viren ist zu kurz gedacht, denn eine hohe schädliche CO2-Konzentration wird hiermit nicht behoben.
Aus diesem Grund hat auch das Umweltbundesamt eine allgemeine Empfehlung ausgesprochen. Simulationsberechnungen des ift für ein typisches Klassenzimmer haben gezeigt, dass eine Fensterlüftung bei ausreichend großer öffenbarer Fensterfläche und eine reduzierten Klassenstärke ausreichen (s. Diagramme). Ideal ist die Kombination einer Dauerlüftung mit gekippten Fenstern und einer Stoßlüftung in den Pausen. Bei einer reinen Kippstellung der Fenster ist der Luftaustausch zu gering. Günstig sind auch Fenster, die sich im unteren und oberen Bereich öffnen lassen, weil so der „Kamineffekt“ genutzt wird, bei dem warme Luft nach oben steigt.
Eine gute Lösung: CO₂-Ampel
Die notwendige Lüftung von Gebäuden sollte aber am besten bedarfsgerecht erfolgen, damit die Heizenergie zur Wiedererwärmung der Luft gering bleibt und Energiekosten und CO2-Emissionen reduziert werden. Deshalb sind CO2-Messgeräte oder „CO2-Ampeln“ eine gute Lösung, denn die CO2-Konzentration ist auch ein guter Indikator für die Belastung der Luft mit Aerosolen, Feinstäuben und anderen Verschmutzungen – und damit auch für den Coronavirus, wie wissenschaftliche Untersuchungen mit Grippeviren zeigen. Aber auch ohne CO2-Ampel kann der notwendige Luftaustausch ermittelt werden, also ob die Fenster nach 15, 20 oder erst nach 45 Minuten geöffnet werden müssen. Hierfür können die wichtigen Einflussgrößen (Raumvolumen, Luftwechsel, öffenbare Fensterfläche, Öffnungsart, Raumbelegung sowie der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenluft) berücksichtigt werden.
Teure Klimaanlagen können vermieden werden
Die Planung der Fenster- und Glasflächen muss bei neuen und bei der Sanierung bestehender Gebäude ganzheitlich erfolgen. Gute Lern- und Arbeitsbedingungen können durch eine automatische und nutzerunabhängige Steuerung der Fenster-, Blend- und Sonnenschutzsysteme in Verbindung mit dezentralen hybriden Lüftungseinrichtungen erreicht werden. Damit wird ein Aufheizen der Räume am Nachmittag verhindert und eine Nachtkühlung ermöglicht, so dass teure und energieintensive Klimaanlagen vermieden werden können. Das ift Rosenheim erarbeitet gerade eine Richtlinie mit Erklärungen, Diagrammen und Berechnungshilfen sowie ein Weiterbildungskonzept, um Planer, Architekten und Fensterexperten bei der Lüftungsplanung zu unterstützen.
Wichtige Tipps für die Planung und den Betrieb
Die ift-Richtlinie FE-16/2 „Einsatzempfehlungen für Fenster in Schulbauten“ ist eine wichtige Hilfestellung bei der Planung und Ausführung von Fenstern in Schulbauten.
Neben der Lüftung ist aber auch die Planung notwendiger Wartungs- und Sanierungsmaßnahmen für eine nachhaltige Fensterlüftung in Schul- und öffentlichen Bauten wichtig. Die ift-Richtlinie FE-16/2 „Einsatzempfehlungen für Fenster in Schulbauten“ gibt für Planung, Ausschreibung, Wartung und Betrieb eine Vielzahl praktischer Tipps und Empfehlungen und ist kostenlos hier herunterzuladen.
In der Richtlinie werden Planungsgrundsätze für die Gestaltung, Verbesserung des Raumklimas, Funktionen und Öffnungsarten sowie Kriterien für die Ausschreibung beschrieben. Hierzu zählen auch Aspekte wie die mechanische Belastung, Nutzungssicherheit, Barrierefreiheit, Schallschutz, Tageslichtversorgung, Blendschutz und praktische Hinweise für Wartung und Pflege.
Foto: aus: ift-Richtlinie FE-16/2 „Einsatzempfehlungen für Fenster in Schulbauten“