5.1 Lüftung und Gesundheit
Innen- und Außenluft sind kombiniert zu betrachten, besonders wenn es um Fragen der Klimatisierung und Belüftung geht.
Eine gute Versorgung mit frischer Luft ist in quantitativer und qualitativer Hinsicht aus folgenden Gründen zu gewährleisten:
a) O2-Mangel und
CO2-Überschuss
Die Atmung bewirkt in geschlossenen Räumen eine
CO2-Zunahme und O2-Abnahme. Frischluft
enthält rund 21 % O2 und 0,04 % CO2. Die
ausgeatmete Luft (in Ruhe 0,5 m3/h) dagegen enthält
rund 16 % O2 und 4 % CO2. Bei
Sauerstoffmangel und Überschuss an Kohlendioxid werden zuerst die
empfindlichen Gehirnzellen gestört; es kommt zunächst (bereits
bei 20 % O2 und 0,07 % CO2) zu Ermüdung,
Leistungsminderung, Kopfschmerzen und Atemsteigerung, danach zu
Schweratmigkeit und zuletzt bei 15 % O2 und 5,4 %
CO2 zum Ersticken.
Der CO2-Gehalt sollte etwa 0,08 % (800 parts per million - ppm) nicht dauerhaft überschreiten. Unter dem Aspekt Raumlüftung ist zu berücksichtigen, dass der CO2-Gehalt der Luft in Städten häufig höher ist als in ländlicher Umgebung. Hier ist es deshalb oft aufwändiger, den CO2-Gehalt der Raumluft dauerhaft unter 800 ppm zu halten.
Uhrzeit | CO2 | Personenanzahl |
8.00 Uhr | 575 | - |
9.00 Uhr | 709 | 1 |
10.00 Uhr | 678* | 1 |
11.00 Uhr | 1173 | 2 |
12.00 Uhr | 1023 | 1 |
* Reduzierung durch häufiges Öffnen der Türen
Tab. 05: Messung der CO2-Konzentration in einem Büroraum (Altbau) mit ca. 15 m² Grundfläche und ca. 40 m³ Volumen ohne Lüftung bei unterschiedlicher Personenbelegung (Messung IBN)
Baubiologische Richtwerte für Schlafbereiche (SBM 2015) für
CO2:
< 600 ppm | unauffällig |
600 - 1.000 ppm | schwach auffällig |
1.000 - 1.500 ppm | stark auffällig |
> 1.500 ppm | extrem auffällig |
Abb. 12: Auswirkung von CO2-Konzentration auf den Menschen | Quellen: Sauter-Cumulus GmbH, Freiburg, Messungen IBN u. a.
Mehr unter: www.co2.earth
b) Sonstige
Luftschadstoffe
Gesundheitliche Schäden, unzumutbare Störung des Wohlbefindens
sowie physische Leistungsminderung treten zusätzlich ein durch
Außen- wie Innenluftverunreinigungen u. a. durch
Kohlenmonoxid, Lösemittel, Aldehyde, Kohlenwasserstoffe, Fasern
oder Staub. Soweit die CO2-Belastung hoch ist, ist
häufig auch die Konzentration weiterer Luftschadstoffe hoch.
Deshalb wird CO2 im Zusammenhang mit der
Raumluftqualität auch als „Leitgas“ bezeichnet.
c) Gesundheitsschädliche
Mikroorganismen
Normal beträgt die Keimzahl innen wie außen bei relativ sauberer
Luft 100 - 200 je m3 Luft. Bei Innenraumluft nach
Feuchteschäden beträgt die Keimzahl (Schimmel und Hefepilze,
Bakterien und Viren) häufig über 2.000/m3. Bei guter
natürlicher Belüftung und Sonneneinstrahlung (UV-Licht) werden
Krankheitskeime deutlich reduziert. Im Zweifel oder bei Verdacht
auf hohe Keimbelastung sind jedoch Analyse- und fachgerechte
Sanierungsverfahren durchzuführen.
d)
Geruchsbelästigung
Die Anhäufung von Riechstoffen im bewohnten Raum
(besonders in Arbeits-, Versammlungs- und Schulräumen) führt
häufig zu unzumutbarer Geruchsbelästigung verbunden mit Unbehagen
und Abneigung. Es ist bekannt, dass schlechte Gerüche nicht nur
durch Belüftung und Besonnung (UV-Licht), sondern auch infolge
absorptionsfähiger Baustoffe effektiv reduziert werden
können.
e) Regulierung der
Raumluftfeuchte durch Lüftung
Der Luftwechsel ist mindestens so groß zu wählen, dass er die
Raumluftfeuchte auf einen Wert reduziert, der auch bei der
niedrigsten zu erwartenden Oberflächentemperatur zu keinem
Tauwasserausfall führt (vgl. Kap.
3.3, Abb. 10 - Um Raumluft- und Materialfeuchte zu
reduzieren, muss die Außentemperatur i.d.R. deutlich unter der
Innentemperatur liegen).
f) Versorgung
mit negativ geladenem Sauerstoff
Luftionen und hierbei insbesondere negativ geladener Sauerstoff
sind wichtige Bestandteile gesunder und natürlicher Frischluft,
welche wir zur Atmung benötigen. Durch Elektronenaustausch wird
die Luft (und besonders Sauerstoff) während des Atemvorgangs
neutralisiert, was für die Regulation des gesamten Organismus von
Bedeutung ist (u. a. für Zellladung, Blutdruck, Stoffwechsel,
Nervensystem, Wachstum).
Typische Luftionenwerte:
- am Meer: 2.000 je cm3
- Land Außenluft: 1.000 je cm3
- Innenraumluft: 100 je cm3
Luftionen (Kleinionen) entstehen natürlicherweise durch das UV-Licht der Sonne, durch kosmische Strahlung, die Radioaktivität der Erde, Gasentladungen, Blitze und sprühendes Wasser wie die Gischt am Meer. In Innenräumen sind es an erster Stelle die natürliche Radioaktivität der mineralischen Baumaterialien und Radon, welche die Luftionenzahlen ansteigen lassen, zudem offene Flammen (Kaminfeuer, Kerzen...) und das Feinzerstäuben von Wasser (Dusche, Ultraschallbefeuchtung der Raumluft, minimal auch plätschernde Brunnen).
Im Innenraum wird die natürliche Luftionenanzahl und -zusammensetzung häufig gestört. Luftionen werden durch elektrische Felder, an erster Stelle Elektrostatik, und durch Partikelbelastungen, Feinstaub, Ruß, Zigarettenrauch, mangelhafte Lüftung und zu trockene Luft (je trockener desto mehr Elektrostatik) reduziert. Ein sehr deutlicher Anstieg der Luftionenkonzentrationen in der ungelüfteten Raumsituation deutet jedoch auf ein Radonproblem hin, welches wiederum nachteilig für die Gesundheit ist.
Ein permanenter und konsequenter Raumluftwechsel ist somit auch aus Gründen der Versorgung mit negativ geladenem Sauerstoff und zur Abfuhr von Schad- und Geruchsstoffen sowie Radon unerlässlich.
g) Luftqualität und
Arbeitsstättenverordnung
Die deutsche Arbeitsstättenverordnung setzt europäische
“Mindestvorschriften für Sicherheit und Gesundheitsschutz in
Arbeitsstätten” um. Zum Thema Luftqualität findet man darin u. a.
folgende Hinweise:
- „Die Größe des notwendigen Luftraumes ist in Abhängigkeit von der Art der physischen Belastung und der Anzahl der Beschäftigten sowie der sonstigen anwesenden Personen zu bemessen.“
- „Fenster, Oberlichter und Lüftungsvorrichtungen müssen sich von den Beschäftigten sicher öffnen, schließen, verstellen und arretieren lassen...”
- „Der Arbeitgeber hat .... raumlufttechnische Anlagen instand zu halten und in regelmäßigen auf ihre Funktionsfähigkeit prüfen zu lassen.”
- „In Arbeitsräumen ... muss unter Berücksichtigung der des spezifischen Nutzungszwecks, der Arbeitsverfahren, der physischen Belastungen und der Anzahl der Beschäftigten sowie der sonstigen anwesenden Personen während der Nutzungsdauer ausreichend gesundheitlich zuträgliche Atemluft vorhanden sein.”
- „Ist für das Betreiben von Arbeitsstätten eine raumlufttechnische Anlage erforderlich, muss diese jederzeit funktionsfähig sein. Eine Störung muss durch eine selbsttätige Warneinrichtung angezeigt werden. Es müssen Vorkehrungen getroffen sein, durch die die Beschäftigten im Fall einer Störung gegen Gesundheitsgefahren geschützt sind.”
- „Werden raumlufttechnische Anlagen verwendet, ist sicherzustellen, dass die Beschäftigten keinem störenden Luftzug ausgesetzt sind.”
- „Ablagerungen und Verunreinigungen in raumlufttechnischen Anlagen, die zu einer unmittelbaren Gesundheitsgefährdung durch die Raumluft führen können, müssen umgehend beseitigt werden.”
Die Arbeitsstättenverordnung verzichtet auf dezidierte Vorgaben in Bezug auf Maße, Abstände, Längen oder Mindestluftraumgrößen und setzt diesbezüglich auf die Eigenverantwortlichkeit der Betriebe. Um die Arbeitsplätze im Sinne des Gesundheitsschutzes und haftungsrechtlich sicher ausstatten zu können, müssen sich die Arbeitgeber an anderen Gesetzen, Vorschriften und Normen orientieren: z. B. Gefahrstoffverordnung, TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte, Bauordnung, Landesbauordnungen.