Einzig Stoßlüften hilft, ist aber oft unangenehm
Für Schulen ist meist die Fensterlüftung die einzige Möglichkeit, um Frischluft in Klassenräume zu bekommen. Eine Studie hat untersucht, wie die vom UBA empfohlene Stoßlüftung für einen repräsentativen Klassenraum wirkt.
In den meisten Fällen verfügen Schulen über keine maschinelle Belüftung der Klassenräume, weshalb die Fensterlüftung die einzige Möglichkeit darstellt, Frischluft zuzuführen und somit die Virenlast im Innenraum einzudämmen. Dauerhaft geöffnete Fenster sind jedoch nicht praktikabel, weil häufig Lärmquellen in der Umgebung oder die Außentemperaturen zu gering sind. Somit bleibt die Stoßlüftung die einzig sinnvolle Alternative.
Die Studie hat untersucht, wie die vom Umweltbundesamt (UBA) empfohlene Stoßlüftung für einen repräsentativen Klassenraum mit einer Belegung von 28 Schülern sowie einem Lehrer wirkt. Dabei werden drei verschiedene Außenlufttemperaturen (5 °C, 15 °C, 20 °C) berechnet und mithilfe einer numerischen Strömungssimulation ausgewertet.
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass mit der UBA-Regel – 5 Minuten lüften nach 20 Minuten Unterricht (20-5-20-Regel) – nur bei geringen Außenlufttemperaturen bis zu 5 °C solche CO2-Konzentrationen erreicht werden können, die an die empfohlenen Werte für Klassenräume herankommen. Bei höheren Außentemperaturen ist der Luftwechsel nicht ausreichend. Allerdings führt das Stoßlüften bei Außentemperaturen von weniger als 15 °C während und nach der Lüftungsphase zu Unbehagen und erschwert das Lernen und Arbeiten im Klassenzimmer.
Als Bewertungskriterium für die Effektivität der Lüftung wird neben der Luftwechselrate auch die Lüftungseffizienz bestimmt. Sie kann als Maßstab für das Abführen von ausgeatmeten Belastungen in der Luft im Raum bei instationären Strömungen verwendet werden, also beispielsweise bei bedarfsorientierter, manueller Belüftung durch Stoßlüften. Zusätzlich wird die mittlere CO2-Konzentration zur Bewertung der Luftqualität ausgewertet. Der thermische Komfort wird anhand der Temperaturen in verschiedenen Zonen bewertet, da insbesondere geringe Temperaturen im Bodenbereich zu Beschwerden führen.
Originalpublikation zum Download
Autorenteam:
Philipp Ostmann, Dennis Derwein, Martin Kremer, Kai Rewitz, Dirk Müller
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH), 2022
Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik
E.ON Energy Research Center