Durch die Messung der Raumluftqualität lässt sich ein subjektiver Eindruck – stickige Luft, Feuchtigkeit, Unbehagen – in konkrete und verwertbare Daten umwandeln.
In einem Büro, einer Schule, einer Kindertagesstätte oder jedem anderen belegten Gebäude verändert sich die Luftqualität im Laufe des Tages. Sie hängt insbesondere von der Anzahl der Personen im Raum, dem Luftaustausch, dem Betrieb der Lüftungsanlage, den vorhandenen Materialien und den in den Räumlichkeiten ausgeübten Tätigkeiten ab.
Welche Kennzahlen sollten überwacht werden? Wie ist die CO₂-Konzentration zu interpretieren? Was ist der Unterschied zwischen einer einmaligen Messung und einer kontinuierlichen Messung? Hier finden Sie die wichtigsten Informationen, die Sie kennen sollten, um eine effektive Überwachung der Raumluftqualität einzurichten.
Was versteht man unter Raumluftqualität?
Die Raumluftqualität, oft mit dem Akronym QAI bezeichnet, entspricht der Qualität der Luft, die in Gebäuden eingeatmet wird.
Sie kann durch verschiedene Kategorien von Schadstoffen oder Umweltparametern beeinflusst werden:
- flüchtige organische Verbindungen (VOC), die insbesondere von bestimmten Materialien, Farben, Klebstoffen oder Reinigungsmitteln freigesetzt werden
- Feinstaub
- Kohlenmonoxid
- Formaldehyd und Benzol
- Radon in den betroffenen Gebieten
- biologische Schadstoffe wie Schimmelpilze oder bestimmte Allergene
- die Kohlendioxidkonzentration
- die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit.
CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit reichen daher allein nicht aus, um alle in einem Gebäude vorhandenen Schadstoffe zu identifizieren. Ihre Überwachung liefert jedoch wichtige Informationen über die Luftdichtheit der Räume, den Komfort der Bewohner und die Funktionsweise der Lüftungsanlagen.
Warum sollte man die Raumluftqualität messen?
Die Messung der Raumluftqualität dient mehreren Zielen.
Den Luftaustausch überprüfen
In einem belegten Raum steigt die CO₂-Konzentration hauptsächlich durch die menschliche Atmung an. Eine hohe Konzentration kann auf einen im Verhältnis zur Anzahl der anwesenden Personen unzureichenden Luftaustausch hindeuten.
CO₂ ist somit ein besonders nützlicher Indikator, um die Funktionsfähigkeit der Lüftungsanlage zu überprüfen und Räume zu identifizieren, die regelmäßig nicht belüftet werden.
Den Komfort der Insassen verbessern
Zu hohe Temperaturen, zu trockene Luft oder übermäßige Feuchtigkeit können den Komfort in einem Gebäude beeinträchtigen.
Durch die gleichzeitige Überwachung von CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit erhält man einen umfassenderen Überblick über die Raumbedingungen und kann problematische Zeiträume oder Bereiche erkennen.
Systemfehler identifizieren HLK
Eine CO₂-Konzentration, die trotz laufender Lüftung hoch bleibt, kann auf Folgendes hindeuten:
- ein unzureichender Frischluftstrom
- eine ungeeignete Programmgestaltung
- verschmutzte oder defekte Geräte
- eine Auslastung, die über den ursprünglichen Annahmen liegt
- eine ungleichmäßige Luftverteilung in den Räumen.
Die kontinuierliche Messung hilft dem Betreiber dann dabei, die Ursache des Problems zu ermitteln, anstatt sich auf eine einmalige Feststellung zu beschränken.
Das Gebäude präziser steuern
Wenn die Messwerte in ein Gebäudemanagementsystem übertragen werden, können sie dazu genutzt werden, Warnmeldungen auszulösen, verschiedene Bereiche miteinander zu vergleichen oder den Betrieb der Anlagen anzupassen HLK.
Eine an die tatsächlichen Belegungsbedingungen angepasste Belüftung kann zudem eine Überbelüftung verhindern, wenn die Räume nur schwach belegt sind. Ziel ist es, Luftqualität, Komfort und Energieeffizienz in Einklang zu bringen.
Welche Kennzahlen sollten gemessen werden?
Die Wahl der Parameter hängt von der Art des Gebäudes, seiner Nutzung und dem zu lösenden Problem ab.
CO₂
Die in Teilen pro Million (ppm) angegebene CO₂-Konzentration gibt in erster Linie Aufschluss über den Grad der Luftstauung in einem belegten Raum.
Damit lässt sich überprüfen, ob der Luftaustausch der tatsächlichen Raumnutzung entspricht. Der CO₂-Gehalt darf jedoch nicht als alleiniger Maßstab für die Luftverschmutzung in Innenräumen herangezogen werden: Eine korrekte Konzentration schließt das Vorhandensein von Partikeln, VOCs oder anderen Schadstoffen nicht aus.
Die Temperatur
Die Temperatur hat einen direkten Einfluss auf den thermischen Komfort der Bewohner. Durch ihre Überwachung lassen sich zudem die Funktion der Heizung und der Klimaanlage analysieren, Abweichungen zwischen den einzelnen Bereichen feststellen und die Einhaltung der Sollwerte überprüfen.
Die relative Luftfeuchtigkeit
Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann zu Kondenswasserbildung und Schimmelbefall führen. Umgekehrt kann sehr trockene Luft ein Unwohlsein hervorrufen.
Die Feuchtigkeitsmessung muss unter Berücksichtigung der Temperatur und der baulichen Gegebenheiten des Gebäudes ausgewertet werden.
VOC, Feinstaub und spezifische Schadstoffe
Je nach Kontext können zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein:
- PM2,5- und PM10-Partikel
- flüchtige organische Verbindungen
- Formaldehyd
- Benzol
- Kohlenmonoxid
- Radon.
Für diese Schadstoffe sind geeignete Messtechnologien und Protokolle erforderlich. Eine von einem Fachmann oder einer akkreditierten Stelle durchgeführte Messkampagne kann unerlässlich sein, wenn es darum geht, eine Schadstoffquelle genau zu ermitteln oder eine gesetzliche Verpflichtung zu erfüllen.
Wie führt man eine Messung der Raumluftqualität durch?
Es kommen zwei Ansätze in Frage. Sie ergänzen sich und decken nicht genau denselben Bedarf ab.
Die punktuelle Messkampagne
Bei einer punktuellen Kampagne werden bestimmte Schadstoffe über einen festgelegten Zeitraum gemessen. Sie kann Probenahmen, Messungen vor Ort und Laboranalysen umfassen.
Diese Methode eignet sich für:
- eine Erstdiagnose stellen
- nach einem bestimmten Schadstoff suchen
- die Situation nach den Arbeiten überprüfen
- bestimmte gesetzliche Anforderungen erfüllen
- die Ursache einer vermuteten Verschmutzung zu ermitteln.
Das Ergebnis ist jedoch weiterhin repräsentativ für die während der Messkampagne beobachteten Bedingungen. Bei einer einmaligen Messung werden möglicherweise Ereignisse nicht erfasst, die zu anderen Tages- oder Jahreszeiten auftreten.
Die Messung wird mit vernetzten Sensoren fortgesetzt
Bei der kontinuierlichen Messung werden Sensoren an repräsentativen Stellen im Gebäude installiert. Die Messwerte werden regelmäßig erfasst und können an ein Überwachungssystem oder eine „ gebäudeleittechnik “ übertragen werden.
Dieser Ansatz ermöglicht es:
- die Schwankungen im Laufe des Tages anzeigen
- wiederkehrende Überschreitungen erkennen
- Räume oder Gebäude vergleichen
- die Auswirkungen der Belegung auf den CO₂-Ausstoß überprüfen
- eine Fehlfunktion des Lüftungssystems erkennen
- die Auswirkungen einer Korrekturmaßnahme messen
- eine Historie der Raumklimabedingungen aufbewahren.
Bei Dienstleistungsgebäuden, Schulen und öffentlich zugänglichen Einrichtungen ist eine kontinuierliche Überwachung besonders hilfreich, um von einer reinen Bestandsaufnahme zu einer operativen Steuerung überzugehen.
Wie installiert man einen Luftqualitätssensor richtig?
Die Zuverlässigkeit der Messung hängt sowohl vom Sensor als auch von dessen Anbringungsort ab.
Der Sensor muss an einer Stelle installiert werden, die repräsentativ für die von den Personen eingeatmete Luft ist. Insbesondere ist Folgendes zu vermeiden:
- in unmittelbarer Nähe eines Fensters oder einer Tür
- eine Zu- oder Abluftöffnung
- ein Heizkörper oder eine andere Wärmequelle
- direkte Sonneneinstrahlung
- ein Bereich, in dem die Luft nur wenig zirkuliert
- eine zu nahe am Gesicht eines Insassen angebrachte Vorrichtung.
In einem Gebäude, das aus mehreren Bereichen besteht, sollten vorzugsweise diejenigen Räume ausgestattet werden, die sich hinsichtlich ihrer Belegung oder Nutzung unterscheiden: Besprechungsräume, Büros, Klassenzimmer, Gastronomiebereiche oder Bereiche mit hoher Personendichte.
Zur Messung von CO₂ wird empfohlen, einen Sensor zu verwenden, der auf der NDIR-Technologie basiert, d. h. einer optischen Messung mittels nichtdispersiver Infrarotspektroskopie.
Wie interpretiert man einen CO₂-Messwert?
Die Grenzwerte müssen stets unter Berücksichtigung des jeweiligen Gebäudes, seiner Nutzung und der geltenden Normen ausgelegt werden.
Im Rahmen der behördlichen Überwachung der Luftqualitätskontrolle in bestimmten öffentlich zugänglichen Einrichtungen in Frankreich stellt das Cerema insbesondere zwei Auslösewerte vor:
| CO₂-Konzentration | Auslegung im Rahmen dieser Rechtsvorschriften |
|---|---|
| Weniger als 800 ppm | Luftaustausch als zufriedenstellend eingestuft |
| Zwischen 800 und 1.500 ppm | Zu beobachtende Situation und in Betracht zu ziehende Belüftungsmaßnahmen |
| Über 1.500 ppm | Luftwechsel wird als unzureichend angesehen |
Diese Werte dienen als Anhaltspunkte für die Bewertung der Luftdichtheit in den betreffenden Gebäuden. Sie dürfen nicht mit allgemeinen gesundheitlichen Grenzwerten gleichgesetzt werden, die für alle Gebäude gelten.
Ein einzelner Messwert ist zudem weniger aussagekräftig als eine vollständige Kurve. Anhand der historischen Daten lassen sich die Dauer der Überschreitungen, ihre Häufigkeit und ihr Zusammenhang mit der Raumbelegung ermitteln.
Der Leitfaden des Cerema zur Überwachung der Luftqualität enthält näheren Erläuterungen zur Anwendung dieser Grenzwerte in den betroffenen öffentlichen Einrichtungen.
Welche Vorschriften regeln die Raumluftqualität?
Die Überwachung der Raumluftqualität in bestimmten öffentlichen Einrichtungen in Frankreich
Seit Inkrafttreten der Neuregelung am 1. Januar 2023 sind bestimmte öffentlich zugängliche Einrichtungen verpflichtet, eine gesetzlich vorgeschriebene Überwachung der Raumluftqualität durchzuführen.
Die Regelung betrifft insbesondere Einrichtungen für Kleinkinder, Freizeiteinrichtungen, Bildungseinrichtungen sowie bestimmte soziale, medizinisch-soziale und gesundheitliche Einrichtungen.
Diese Überwachung umfasst insbesondere:
- eine jährliche Überprüfung der Belüftungsanlagen, einschließlich einer Messung mit direkter CO₂-Anzeige
- eine Selbstüberprüfung der Raumluftqualität mindestens alle vier Jahre
- eine Messkampagne zur Erfassung der vorgeschriebenen Schadstoffe nach bestimmten wichtigen Phasen im Lebenszyklus des Gebäudes
- die Erstellung und Aktualisierung eines Aktionsplans.
Behördliche Maßnahmen, die Probenahmen und Analysen erfordern, müssen von akkreditierten Stellen durchgeführt werden. Ein vernetzter Sensor zur betrieblichen Überwachung eines Gebäudes ersetzt daher nicht automatisch diese behördlichen Leistungen.
Einzelheiten zu dieser Regelung finden Sie im Dekret Nr. 2022-1689 über die Überwachung der Raumluftqualität.
Die EU-Richtlinie EPBD
Die EU-Richtlinie 2024/1275 über die Energieeffizienz von Gebäuden, auch EPBD genannt, erweitert den Begriff der Gebäudeeffizienz auf die Qualität des Raumklimas.
Sie stärkt insbesondere die Bedeutung von Überwachung, Regelung und Automatisierungssystemen in Gebäuden. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Belüftung und Raumluftqualität werden somit zu wichtigen Daten, um sowohl die Energieeffizienz als auch den Komfort der Bewohner zu optimieren.
Die EPBD legt keinen einheitlichen CO₂-Grenzwert fest, der für alle Gebäude gilt. Die konkreten Modalitäten hängen von den nationalen Bestimmungen zu ihrer Umsetzung ab. Die Leitlinien der Europäischen Kommission zur EPBD bestätigen jedoch die zunehmende Bedeutung der kontinuierlichen Messung und der intelligenten Steuerung der technischen Anlagen.
Wie lassen sich Luftqualitätsmessungen in eine „ gebäudeleittechnik “ integrieren?
Damit eine Maßnahme wirklich sinnvoll ist, muss sie zu konkreten Handlungen führen können.
Die Integration der Daten in eine „ gebäudeleittechnik “ ermöglicht insbesondere Folgendes:
- die CO₂-Konzentrationen nach Gebieten anzeigen
- eine Warnmeldung auslösen, wenn ein Schwellenwert überschritten wird
- die Werte mit den Belegungszeiträumen vergleichen
- die Betriebszeiten der Lüftungsanlage überprüfen
- Räumlichkeiten zu ermitteln, in denen wiederholt Grenzwerte überschritten werden
- die Sollwerte oder Durchflussmengen anzupassen, sofern die Anlage dies zulässt
- einen Verlauf vor und nach einem Eingriff zu dokumentieren.
In einem bestehenden Gebäude lässt sich durch den Einsatz von Funksensoren in der Regel vermeiden, dass in jedem Raum zusätzliche Kommunikationskabel verlegt werden müssen. Dieser Ansatz erleichtert die Ausstattung eines Gebäudes mit Mess- und Regeltechnik im Rahmen eines Sanierungs- oder Erweiterungsprojekts gebäudeleittechnik.
Entdecken Sie die Lösungen von Enless zur Überwachung der Luftqualität.
CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit Enless messen
Mit dem Enless-Sensor für CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit lassen sich die wichtigsten Raumklimaparameter eines Gebäudes kontinuierlich überwachen.
Seine NDIR-Messzelle misst die CO₂-Konzentration in einem Bereich von 0 bis 5.000 ppm. Der Sensor übermittelt zudem Temperatur- und Feuchtigkeitswerte.
Es kann über LoRaWAN oder mit dem Protokoll „LoRa Easy Enless“ betrieben werden. Die Daten können so über eine an das Gebäude angepasste Empfangsarchitektur an die „ gebäudeleittechnik “ weitergeleitet werden.
Der Sensor verfügt außerdem über:
- einer Leuchtanzeige zur Information der Insassen
- konfigurierbare Auslösewerte
- mit einer austauschbaren Batterieversorgung
- über eine optionale USB-C-Stromversorgung
- einer Ausreißerkennung
- mit einer Betriebsdauer von bis zu fünf Jahren, je nach Nutzungskonfiguration.
Diese Lösung eignet sich besonders für Büros, Schulen, Kindertagesstätten, Hotels, Museen und andere Gebäude, in denen die Verlegung von Kabeln aufwendig oder kostspielig wäre.
Was kann man tun, wenn sich die Luftqualität verschlechtert?
Die Maßnahme trägt nicht unmittelbar zur Verbesserung der Luftqualität bei: Sie hilft dabei, Situationen zu erkennen, in denen ein Eingreifen erforderlich ist.
Je nach festgestellter Ursache kommen verschiedene Maßnahmen in Betracht:
- die Räume gelegentlich lüften
- die Lüftungsanlagen überprüfen und warten
- die Frischluftdurchsätze überprüfen
- die Betriebszeiten der Lüftungsanlage anpassen
- eine Quelle für Innenraumverschmutzung reduzieren oder ersetzen
- die Gestaltung oder Nutzung eines Raums überdenken
- die Steuerung des Systems anpassen HLK
- ein zusätzliches Gutachten erstellen, wenn der Verdacht auf einen bestimmten Schadstoff besteht.
Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen lässt sich anschließend durch einen Vergleich der vor und nach ihrer Umsetzung erfassten Daten überprüfen.
Häufig gestellte Fragen zur Messung der Raumluftqualität
Welche Technologie sollte man zur CO₂-Messung wählen?
In der Regel wird die NDIR-Technologie bevorzugt. Sie basiert auf der Infrarotabsorption von CO₂ und ermöglicht eine selektive Messung dessen Konzentration.
Warum sollten Luftqualitätssensoren mit der „ gebäudeleittechnik “ verbunden werden?
Die Anbindung an die „ gebäudeleittechnik “ ermöglicht es, Daten zu zentralisieren, Warnmeldungen zu generieren, Verlaufsdaten zu analysieren und – sofern die Anlage dies zulässt – den Betrieb der Lüftungsanlage an die tatsächlichen Bedingungen im Gebäude anzupassen.
Einführung einer Maßnahme zur Messung der Luftqualität
Eine wirksame Strategie basiert auf drei Elementen: richtig positionierte Sensoren, eine zuverlässige Datenübertragung und festgelegte Maßnahmen für den Fall einer Überschreitung.
Mit den Enless-Funklösungen lassen sich in neuen oder bestehenden Gebäuden Messungen von CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit integrieren und diese Daten anschließend an die „ gebäudeleittechnik “ übertragen.
Entdecken Sie den Enless-Sensor für CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder wenden Sie sich an unser Team, um die für Ihr Gebäude geeignete Lösung zu finden.
