Die Raumluftqualität
Das heutige Leben wird meist in Gebäuden verbracht: zu Hause, im Büro, in der Schule oder in Einkaufszentren. Auf europäischer Ebene durchgeführte Untersuchungen zeigen sogar, dass die Bevölkerung der Städte durchschnittlich 95-97% ihrer Zeit auf engstem Raum verbringt, 2,4% im Verkehr und nur 1% im Freien. Während der Fokus der Behörden auf der Außenluftqualität liegt, insbesondere in Städten und Gebieten mit höherer Verkehrskonzentration, kann eine längere Exposition gegenüber schlechter Raumluft zu einem ernsthaften Problem werden. Dies gilt umso mehr für Gebäude, die in jüngster Zeit gebaut wurden: seit ihrer ersten Fassung im Jahr 2002 hat die Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD) hohe Baunormen wie Außenisolierung oder leistungsstarke Fenster und Türen eingeführt. Dies hat zu einer erheblichen Verbesserung der Hülle und einer deutlichen Steigerung der Energieeffizienz geführt, aber die Folge war auch, dass die Gebäude weitgehend wasserundurchlässig für das Eindringen von Außenluft und damit für die natürliche Erneuerung der Innenluft wurden. Darüber hinaus kann die relative Luftfeuchtigkeit in einem sehr gut isolierten Gebäude durch Atmung und Schweiß, das Vorhandensein von Pflanzen und Tieren und tägliche Aktivitäten wie Kochen, Hausreinigung oder die Nutzung von Bädern und Duschen stark ansteigen. So werden die Menschen in Gebäuden, fast ohne es zu merken, verschiedenen Schadstoffen wie Chemikalien, Gasen oder sogar lebenden Organismen wie Schimmelpilzen und Parasiten ausgesetzt. Die Auswirkungen sind sehr unterschiedlich: man kann von einer einfachen Unbequemlichkeit bis hin zu Kopfschmerzen oder allgemeiner Müdigkeit reichen; dies kann bei schlechten Augen, brennender Nase und Rachen auftreten. Langfristig kann es jedoch zu schwerwiegenden Folgen wie Allergien, Atemwegserkrankungen (typischerweise Asthma) und anderen noch schwerwiegenderen Krankheiten kommen. Es ist auch wichtig, dass die jüngste Überarbeitung der EPBD (2018/844/EU) an mehreren Stellen auf das Thema Luftqualität zurückgekommen ist, wobei ihre Bedeutung anerkannt wurde.
Die CO2-Konzentration als Indikator für die Luftqualität
Die Menschen produzieren und emittieren Kohlendioxid (CO2) durch die Atmung; in Innenräumen steigt die CO2-Konzentration daher tendenziell schneller als die in Außenräumen. Obwohl CO2 ein klimaschädliches und umweltfreundliches Gas ist, wird seine Konzentration häufig als ungefährer Anzeiger für die notwendige Lüftung zur Wiederherstellung einer akzeptablen Luftqualität in einem Innenbereich verwendet. In Bezug darauf liegt die typische CO2-Konzentration im Freien bei etwa 400 ppm. (bis zu 500 p.p.m. in städtischen Gebieten), während es in Innenräumen von ähnlichen Werten wie im Freien ausgeht, aber bis zu mehreren tausend Teilen pro Million reicht. Dank der Verfügbarkeit von sehr kostengünstigen Sensoren ist die mechanische Belüftung auf Basis der CO2-Konzentrationsmessung in vielen Gebäuden zu einer weit verbreiteten Praxis geworden.
Der Multisensor EK-ET2-TP
Das Verständnis des Problems der Raumluftqualität (auch bekannt unter dem Akronym IAQ oder Indoor Air Quality) und die Vorbereitung ihrer Kontrolle durch moderne Hausautomationssysteme ist heute möglich. Dies verbessert die Qualität der Zeit zu Hause und reduziert die Gesundheitsrisiken für die ganze Familie. Ekinex hat speziell für diese Hausautomationsanwendung den Multisensor EK-ET2-TP entwickelt. Dieses KNX-Standardgerät ist ein Konzentrat von Hausautomationsfunktionen: durch die Messung von Temperatur (in °C), relativer Luftfeuchtigkeit (in %) und CO2-Äquivalenzkonzentration (in p.p.m.) ermöglicht der integrierte Regler die Steuerung der thermohygrometrischen Bedingungen und der Luftqualität sowie die Sicherung höchster Komfortbedingungen im Raum. Alle Funktionen und Parameter werden mit der ETS-Software eingestellt.
Die Ausführung des Gerätes
Es ist ein sehr kompaktes Gerät zur Installation auf einer runden oder quadratischen Unterputzdose und wird mit einer Frontabdeckung und einer Endplatte Ihrer Wahl aus Kunststoff, gebürstetem Aluminium oder Fenix NTM® ergänzt. Der Anschluss an den KNX-Bus ist ausreichend und es ist keine zusätzliche Stromversorgung erforderlich. Die frontseitigen LEDs können konfiguriert werden, um den erfassten Konzentrationsgrad für CO2-Äquivalent, die aktive Funktion zur Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit (Be- oder Entfeuchtung) und den aktiven Leitungsmodus für das Heizsystem (Heizen oder Kühlen) anzuzeigen. Auf der Frontseite befinden sich erklärende Symbole für die LEDs.
Ein einziges Gerät für viele Steuerungsaufgaben
Das Gerät bietet die Möglichkeit, die Raumtemperatur in 2 Punkten (EIN/AUS) oder proportional (PWM-Signal oder kontinuierlich) mit zwei Leitungsarten der Anlage (Heizen und Kühlen) und vier Betriebsarten (Komfort, Standby, Sparmodus und Gebäudeschutz) zu regeln, wie sie für ekinex KNX Thermostate üblich sind. Die Umschaltung der Leitungsarten und der Betriebsarten erfolgt immer via Bus. Die Umschaltung der Betriebsart kann auch automatisch erfolgen, wenn der Bus die Anwesenheit/Abwesenheit einer Person im Raum oder das Öffnen/Schließen eines Fensters signalisiert. Bei Bedarf kann zur Klimatisierung ein gewichteter Mittelwert zwischen dem vom integrierten Temperatursensor gemessenen Temperaturwert und einem via Bus von einem anderen KNX-Gerät, wie beispielsweise eines ekinex-Taster, empfangenen Temperaturwert verwendet werden. Für relative Feuchtigkeit und CO2 führt das Gerät eine Schwellwertregelung durch (in % bzw. p.p.m.). Da das Gerät auch die relative Luftfeuchtigkeit misst, kann es die Taupunkttemperatur berechnen und den Wert auf den Bus senden. Dieser Wert ist grundlegend, um Oberflächenkondensation zu vermeiden, wenn Sie Strahlungsplattensysteme am Boden oder an der Decke zur Kühlung verwenden.
Richtlinie 2018/844/EU und Taupunkttemperatur
Die jüngste Überarbeitung der EPBD (zur Änderung der Richtlinie 2010/31/EG über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden und der Richtlinie 2012/27/EG über die Energieeffizienz) bezieht sich eindeutig auf das Problem der thermohygrometrischen Bedingungen in Innenräumen: ”[....] Es sollte besonders darauf geachtet werden, dass die Temperatur jeder Innenfläche des Gebäudes nicht unter die Taupunkttemperatur fällt.“
Kontrolle nach tatsächlichem Bedarf.
Dank der integrierten Logikfunktionen ermöglicht der Multisensor EK-ET2-TP auch die Erstellung einer bedarfsgerechten Strategie für die Nutzung der Raumlüftung, um gleichzeitig eine gute Raumluftqualität zu gewährleisten und die durch die Funktion der Lüftungsgeräte bedingten Stromverbräuche einzudämmen. Diese Prinzipien sind die Grundlage für die DCV-Regelung (Demand-Controlled Ventilation). Der allgemeine Konsens wird beispielsweise durch einen ekinex Zeitmesser erreicht, der die Zeitbänder definiert, in denen das mechanische Lüftungsgerät in Betrieb sein kann. Dies bedeutet nicht, dass das Gerät automatisch in Betrieb genommen wird: sein Betrieb hängt vom Auftreten einer oder mehrerer Bedingungen ab, die vom ekinex Multisensor oder anderen Geräten des Hausautomationssystems, wie beispielsweise einem Präsenzmelder ekinex, erkannt werden.
Flüchtige organische Verbindungen
Eine der Hauptquellen für die Innenraumverschmutzung sind flüchtige organische Verbindungen (abgekürzt als COVs oder VOCs nach der englischen Bezeichnung Volatile Organic Compound), die Gase sind, die von festen oder flüssigen Stoffen freigesetzt werden. VOCs umfassen eine Vielzahl von Chemikalien, von denen einige kurz- und langfristig negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben können. Einige VOCs sind direkt in der Natur vorhanden, andere werden durch menschliche Aktivitäten (Transport, industrielle Prozesse, lösungsmittelhaltige Produkte, Kraftstoffverdampfung, Abfallentsorgung, Landwirtschaft usw.) freigesetzt. Die Konzentrationen vieler VOCs sind in Gebäuden immer höher (bis zu zehnmal höher) als im Freien. VOCs werden von einer Vielzahl von Produkten mit Tausenden von Zahlen emittiert. Die Gesetzesverordnung 152 von 2006 (Art. 268) definiert VOCs als ”jede organische Verbindung, die bei einer Temperatur von 293,15 K (20 °C) einen Dampfdruck von 0,01 kPa (Kilopascal) oder mehr aufweist oder unter besonderen Einsatzbedingungen eine entsprechende Flüchtigkeit hat”.
Die Hauptquellen für flüchtige organische Substanzen (VOCs)
Haushaltsprodukte, insbesondere:
- Farben, Entlackungsmittel und andere Lösungsmittel
- Holzschutzmittel
- Aerosolspray
- Reinigungs- und Desinfektionsmittel
- Luftabwehrmittel und Deodorants
- Kraftstoffe und Produkte für die Automobilindustrie
- Hobby-Ausrüstung
- chemisch gereinigte Kleidung
- Pestizide
Andere Produkte, insbesondere:
- Baumaterialien und Möbel
- Bürogeräte wie Fotokopierer und Drucker, Korrekturflüssigkeiten und chemisches Durchschreibepapier
- grafische und handwerkliche Materialien, einschließlich Klebstoffe und Aufkleber, dauerhafte Markierungen und fotografische Lösungen
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