Etwa 80 Prozent ihrer Lebenszeit verbringen die Bewohner Mitteleuropas in Gebäuden. Mit ausgetüftelten Lüftungssystemen wollen Fraunhofer-Forscher für angenehmes Klima in Wohnungen und Büros sorgen.

Im Laufe des Jahres plant das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP die Eröffnung eines Indoor Air Testcenters. Dort kann die Luft künftig gezielt mit biologischen und chemischen Substanzen sowie mit Partikeln unterschiedlicher Größe angereichert werden, um so komplette Wohn- und Büroräume zu simulieren. Galt bisher nur eine hohe CO2-Konzentration als Indikator für schlechte Luftqualität, wollen die Fraunhofer-Forscher noch einen Schritt weitergehen und im neuen Labor parallel weitere Parameter untersuchen. »Dazu verwenden wir Sensoren, die Kohlendioxid, Stickoxide und Ozon aufzeichnen. Außerdem setzen wir auf Metalloxid-Halbleiter, die bei Speisen, Getränken und bei menschlichen Düften ansprechen«, schildert Andrea Burdack-Freitag, Sensorikexpertin am IBP. Auf Basis der verschiedenen Messwerte kann eine Lüftungssteuerung genauer als bisher reagieren, etwa auf stickige Luft bei Besprechungen. Welche Lüftung in welchem Gebäude am sinnvollsten eingesetzt werden sollte, ist eine der zentralen Fragen während der Planungsphase eines Neubaus. »Dabei ist zu beachten: Luftwechselrate und Lüftungseffektivität sind zwei unterschiedliche Untersuchungsgrößen. Die Rate beschreibt, welches Luftvolumen pro Stunde in den Raum strömt. Zieht die frische Luft nicht durch das Zimmer, sondern durch das Fenster nebenan gleich wieder ab, findet kein effektiver Austausch statt«, erklärt Thomas Kirmayr, Leiter der Gruppe Raumklimasysteme, und ergänzt: »Man muss bereits in der Bauplanung sicherstellen, dass die Luft wirklich ausgetauscht wird.« Hochauflösende virtuelle Modelle sollen dabei helfen, diese Szenarien zunächst am Computer zu testen. So lassen sich später kostenintensive Umbauten vermeiden. Für die Prognose haben die IBP-Forscher das dreidimensionale Zonenmodell VEPZO entwickelt, mit dem sich die Raum- und Lüftungsplanung bewerten und lokal aufgelöst visuell darstellen lässt. Die Software kann auch für bestehende Bauten verwendet werden. Auf Basis der Simulationen können Unternehmer dann entscheiden, ob sich die Investition in ein neues oder besseres Lüftungssystem lohnt. Die Forscher am IBP arbeiten auch an flexiblen Systemen, die sich dem Bedarf anpassen und erkennen, wann etwa Teilnehmer einer langen Besprechung frische Luft benötigen. »Eine Idee ist, das Raumklima leicht zu variieren, denn das empfinden wir häufig als angenehmer«, sagt Kirmayr.