Vergleich der Luftqualität zwischen Passivhausgebäuden und ...
Vergleich der Luftqualität zwischen Passivhausgebäuden und ...
Vergleich der Luftqualität zwischen Passivhausgebäuden und ...
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Vergleich</strong> <strong>der</strong> <strong>Luftqualität</strong> <strong>zwischen</strong> <strong>Passivhausgebäuden</strong> <strong>und</strong><br />
Bestandsgebäuden 2013<br />
Auch im Jahr 2013 hat sich die Abteilung Energiemanagement<br />
des Hochbauamtes mit <strong>der</strong> Untersuchung <strong>der</strong><br />
<strong>Luftqualität</strong> an verschiedenen Schulen <strong>und</strong> Kin<strong>der</strong>tagesstätten<br />
befasst, um Unterschiede <strong>zwischen</strong><br />
mechanischer Lüftung in <strong>Passivhausgebäuden</strong> <strong>und</strong><br />
herkömmlicher, nutzerabhängiger Fensterlüftung aufzuzeigen.<br />
Außerdem sollte untersucht werden, ob sich das<br />
Nutzerverhalten verän<strong>der</strong>t, wenn ein Protokollant zugegen<br />
ist („Präsenztag“).<br />
Hierzu wurden die CO 2 -Konzentrationen innerhalb <strong>der</strong> Liegenschaften als Indikator für die<br />
Raumluftqualität betrachtet. Als Mindestanfor<strong>der</strong>ung wird gemäß den Leitlinien zum<br />
wirtschaftlichen Bauen IDA 4 nach (DIN EN 13779) bzw. ein Wert von nicht mehr als 1.500 ppm<br />
(parts per million) vorausgesetzt.<br />
Jeweils 4 Schulen <strong>und</strong> 4 Kin<strong>der</strong>tagesstätten wurden untersucht. Gemessen wurde dabei in<br />
typischen Referenzräumen unter möglichst gleichbleibenden Bedingungen hinsichtlich <strong>der</strong><br />
Raumnutzung (Anzahl <strong>und</strong> Verweildauer <strong>der</strong> sich im Raum befindlichen Personen).<br />
In den <strong>Passivhausgebäuden</strong> stellten sich aufgr<strong>und</strong> <strong>der</strong> Lüftungsanlagen erwartungsgemäß<br />
niedrigere CO 2 -Konzentrationen ein, als in den Bestandsgebäuden ohne aktive Lüftungstechnik.<br />
Eine Ausnahme bildete hier die Hellerhofschule, in <strong>der</strong> während <strong>der</strong> Messreihe die Lüftungsanlage<br />
ausfiel <strong>und</strong> die somit Gelegenheit gab, die Wirkung <strong>der</strong> Lüftungsanlage unmittelbar bewerten zu<br />
können. Dennoch blieb – auch mit ausgefallener Lüftungsanlage - die <strong>Luftqualität</strong> meist unter dem<br />
gefor<strong>der</strong>ten Wert, was dem vorbildlichen Lüftungsverhalten zuzuschreiben ist.<br />
Durch konsequente Durchlüftung <strong>der</strong> Räume konnte eine durchschnittlich gute Raumluftqualität<br />
sichergestellt werden, auch wenn dies natürlich zu Lasten <strong>der</strong> Heizenergieverbrauchswerte ging.<br />
Da auch im Altbau <strong>der</strong> Hellerhofschule stets sehr effizient gelüftet wurde, stellen sich im direkten<br />
<strong>Vergleich</strong> nur geringe Unterschiede in <strong>der</strong> <strong>Luftqualität</strong> ein. Jedoch sind die Wärmeverluste im<br />
Altbau um ein vielfaches höher als im Neubau im Passivhaus-Standard.<br />
Der folgende <strong>Vergleich</strong> zweier Schulen soll veranschaulichen, wie gravierend die Unterschiede in<br />
Bezug auf die Raumluftqualität <strong>und</strong> das damit verb<strong>und</strong>ene Behaglichkeitsgefühl <strong>zwischen</strong> einem<br />
Gebäude im Passivhaus-Standard <strong>und</strong> einem Bestandsbau sein können (siehe Abb. 1).
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
CO 2 -Konzentration [ppm]<br />
- 2 -<br />
Wie deutlich zu sehen ist, bleibt die Raumluftqualität in einem im Passivhaus-Standard<br />
durchgeführten Projekt (Hellerhofschule) nahezu ausschließlich unter dem gefor<strong>der</strong>ten<br />
Maximalwert von 1.500 ppm <strong>und</strong> ist somit ausreichend. Im Gegensatz dazu steigt die CO 2 -<br />
Belastung in einem Bestandsbau (Goldsteinschule) innerhalb kürzester Zeit auf ein Vielfaches des<br />
empfohlenen Wertes an, was die Behaglichkeit <strong>und</strong> die Leistungsfähigkeit <strong>der</strong> Schülerinnen <strong>und</strong><br />
Schüler deutlich reduziert. Zum Teil werden Werte von über 5.000 ppm erreicht, also mehr als<br />
dreimal so viel wie <strong>der</strong> Sollwert.<br />
5000<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Hellerhofschule<br />
Goldsteinschule<br />
Abb. 1:<br />
<strong>Vergleich</strong> Hellerhofschule (Passivhaus) mit <strong>der</strong> Goldsteinschule (Bestandsbau)<br />
Betrachtet man dies über einen Zeitraum von mehreren Tagen <strong>und</strong> über eine Nutzungsdauer von<br />
8 St<strong>und</strong>en am Tag, also von 8:00 Uhr bis 16:00 Uhr, so liegt <strong>der</strong> durchschnittliche Wert des<br />
Bestandsbaus mit r<strong>und</strong> 2.100 ppm deutlich über den etwa 1.200 ppm des Passivhauses. Innerhalb<br />
eines einzelnen Tages verstärkt sich dieses Bild noch, wie man den Abb. 2-4 entnehmen kann.<br />
Zwar befanden sich zum Zeitpunkt <strong>der</strong> Messung in <strong>der</strong> Goldsteinschule durchschnittlich mehr<br />
Personen im Raum (Goldsteinschule ca. 20 Schüler, Hellerhofschule etwa 16 Schüler), das steht<br />
aber in keiner Relation zu den <strong>Luftqualität</strong>sunterschieden.<br />
Aus den Abb. 2-4 geht weiterhin hervor, wie sich die Anwesenheit eines Protokollanten in Form<br />
eines Hochbauamts-Mitarbeiters auf das Nutzerverhalten auswirkt. Um dies zu veranschaulichen,<br />
wurden die <strong>Luftqualität</strong>en an einem unbeobachteten Tag (Regeltag) mit denen verglichen, an<br />
denen ein Protokollant anwesend war (Präsenztag). Hierbei fällt auf, dass sich die Werte an<br />
Präsenztagen stark verbesserten, obwohl <strong>der</strong> Unterricht <strong>und</strong> damit auch die Rahmenbedingungen<br />
weitestgehend gleich blieben. (wenn man von minimalen Schwankungen, etwa durch Abwesenheit<br />
einzelner Schüler, absieht). Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Nutzer (Lehrer) durch die<br />
Anwesenheit des Protokollanten stärker darauf achteten, die <strong>Luftqualität</strong> auf einem guten Niveau<br />
zu halten <strong>und</strong> effektiv zu lüften.
CO2-Konzentration [ppm]<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
7:59<br />
7:59<br />
8:59<br />
8:59<br />
9:59<br />
9:59<br />
10:59<br />
10:59<br />
11:59<br />
11:59<br />
12:59<br />
12:59<br />
13:59<br />
13:59<br />
14:59<br />
14:59<br />
15:59<br />
15:59<br />
- 3 -<br />
5000<br />
Hellerhof Neubau 8 - 16 Uhr<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
IDA-4 Vorgabe<br />
[1500 ppm]<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
Präsenztag<br />
Regeltag<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Abb. 2:<br />
Neubau <strong>der</strong> Hellerhofschule (Passivhaus-Standard) während eines Schultages<br />
(Regelnutzungszeit 8:00 – 16:00 Uhr, im Mittel etwa 16 Schüler)<br />
5000<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
IDA-4 Vorgabe<br />
[1500 ppm]<br />
Goldsteinschule 8 - 16 Uhr<br />
Präsenztag<br />
Regeltag<br />
Abb. 3:<br />
Goldsteinschule (Bestandsschule) während eines Schultages<br />
(Regelnutzungszeit 8:00 – 16:00 Uhr, im Mittel etwa 20 Schüler)
CO2-Konzentration [ppm]<br />
7:59<br />
8:59<br />
9:59<br />
10:59<br />
11:59<br />
12:59<br />
13:59<br />
14:59<br />
15:59<br />
- 4 -<br />
5000<br />
4500<br />
4000<br />
Goldstein vs. Hellerhof<br />
Goldstein<br />
Präsenztag<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
IDA-4 Vorgabe<br />
[1500 ppm]<br />
Goldstein<br />
Regeltag<br />
Hellerhof<br />
Präsenztag<br />
0<br />
Hellerhof<br />
Regeltag<br />
Abb. 4:<br />
Direktvergleich bei<strong>der</strong> Objekte über den gleichen Zeitraum.<br />
Aufgestellt: Max Bärsch, 24.04.2013<br />
Überarbeitet: Mathias Lin<strong>der</strong>, 06.05.2013<br />
Überarbeitet: Max Bärsch, 31.07.2013
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
25.2.13<br />
26.2.13<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
25.2.13<br />
26.2.13<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
16.3.13<br />
17.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
- 5 -<br />
5000<br />
Goldsteinschule<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
Hellerhof Altbau<br />
Stets sehr gute Fensterlüftung<br />
durch die Nutzer. Allerdings zu<br />
Lasten des Heizenergieverbrauchs.<br />
(da keine Wärmerückgewinnung<br />
wie bei aktiver Lüftungsanlage)<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
5000<br />
4000<br />
Hellerhof Neubau<br />
Ausgefallene Lüftungsanlage ging<br />
ab 04.03.13 wie<strong>der</strong> in Betrieb.<br />
Davor jedoch bereits sehr gute<br />
Fensterlüftung durch die Nutzer.<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
5000<br />
Schule am Landgraben<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
Gebäude mit Fensterlüftung<br />
Gebäude mit Lüftungsanlage
20.2.13<br />
21.2.13<br />
22.2.13<br />
23.2.13<br />
24.2.13<br />
25.2.13<br />
26.2.13<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
16.3.13<br />
17.3.13<br />
18.3.13<br />
19.3.13<br />
20.3.13<br />
21.3.13<br />
22.3.13<br />
23.3.13<br />
24.3.13<br />
25.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
26.2.13<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
12.3.13<br />
13.3.13<br />
14.3.13<br />
15.3.13<br />
16.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
21.2.13<br />
22.2.13<br />
23.2.13<br />
24.2.13<br />
25.2.13<br />
26.2.13<br />
27.2.13<br />
28.2.13<br />
1.3.13<br />
2.3.13<br />
3.3.13<br />
4.3.13<br />
5.3.13<br />
6.3.13<br />
7.3.13<br />
8.3.13<br />
9.3.13<br />
10.3.13<br />
11.3.13<br />
CO2-Konzentration [ppm]<br />
- 6 -<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
KT84<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Krippe Sachsenhausen<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
KiTa Harheim Nord<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
KiTa Eulenberg<br />
Gebäude mit Fensterlüftung<br />
Gebäude mit Lüftungsanlage
Change language