Merkblatt zur Umsetzung von einfachen Fensterlüftungssystemen (FLS). Datum: 05. November 2021
PDF (DE)Die Effizienz einfacher Fensterlüftungssysteme im Vergleich zu anderen Lüftungsmethoden wird aktuell im Projekt "Sicheres Klassenzimmer" untersucht. Dazu wird die Kohlendioxid-Konzentration als Marker für die Luftqualität in zahlreichen Klassenräumen ausgestattet mit verschiedenen Lüftungsmethoden anonym aufgezeichnet.
https://nachrichten.idw-online.de/2021/07/21/forschungsprojekt-sicheres-klassenzimmer-startet-im-grossraum-muenchen/In der Stadt Mainz wurden Fensterlüftungssysteme nach dem Muster des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) bereits in über 600 Klassenzimmern von Grundschulen und weiterführenden Schulen installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Die Arbeiten wurden in Zusammenarbeit von Eltern, Lehrern und der Gebäudewirtschaft Mainz durchgeführt. Deutschlandweit liegt die Anzahl ausgerüsteter Klassenräume geschätzt über 1000.
Es gab bereits zahlreiche positive Rückmeldungen von Nutzern sowie ein vielfach positives Echo in Presse, Funk und Fernsehen (Presse).
Die Materialien stammen aus diversen Baumärkten und Online-Shops sowie insbesondere von der Firma Schepp-Verpackungen (Dichtelbach), die auch einen kompletten Anlagenbausatz anbietet. Der Fenster- und Ventilatoranschluss erfolgte durch K4-Messebau (Wiesbaden).
Ähnliche Initiativen gab es in Kaiserslautern, Pirmasens und an anderen Orten, die ebenfalls das Fensterlüftungssystem des MPIC zum Vorbild genommen haben. Auch in anderen Ländern wurden vergleichbare Anlagen installiert.
Zu den Vorzügen des MPIC-Fensterlüftungssystems zählen: geringe Kosten und wenig Gewicht, hoher Luftdurchsatz und effiziente Direktabsaugung von Atemluftaerosolen, geräuscharmer Betrieb, kaum Druckunterschiede zu angrenzenden Räumen sowie geringer Energieverbrauch. Durch Verwendung transparenter Materialien wird auch eine Verdunkelung der Räume vermieden, und im Winter erfolgt keine massive Unterkühlung der Klassenzimmer. Der Unterricht kann ohne häufige Unterbrechungen durch Lüftungspausen stattfinden. (Übereinstimmung mit IRK/UBA-Lüftungsempfehlungen)
Das MPIC-Fensterlüftungssystem wurde in Zusammenarbeit mit mehreren Pilotschulen entwickelt, gebaut und getestet. Daten zur Funktionsweise des Fensterlüftungssystems wurden wissenschaftlich erhoben und ausgewertet. Sie belegen die hohe Funktionalität der Anlagen. Um diese Eigenschaften möglichst weitgehend zu realisieren, sollten sich die Elemente, Dimensionierung und Materialien beim Bau und Betrieb realer Anlagen möglichst nahe an dem hier dokumentierten Konzept orientieren. Abweichungen können zu anderen Ergebnissen und Leistungsdaten führen (Übersichtspräsentation).
Unser System sammelt verbrauchte Luft direkt über den Personen, bevor sie sich im Raum verteilt, tranportiert sie über ein Fenster nach draußen und ersetzt sie mit Frischluft, die über ein anderes Fenster nachströmt.
Hierzu nutzen wir die ganz natürliche konvektive, d.h. aufwärts gerichtete Strömung warmer Luft. Diese entsteht durch die Personen selbst, da deren Köpertemperatur über der Raumtemperatur liegt.
Zusammen mit der ausgeatmeten Luft werden auch CO2 und sog. Aerosole, d.h. kleinste Tröpfchen, die Bakterien oder Viren enthalten können, mit nach oben getragen. An der Lüftungsanlage angekommen, wird die verbrauchte Luft, wie bei einer Dunstabzugshaube, zielgerichtet abgesaugt und über ein Rohrsystem nach draußen geleitet.
Low-Cost-Abluftanlage des Max-Planck-Instituts für Chemie from Dessau Department of Design on Vimeo.
Illustration: Andrea Klimach | Animation: Prof. Hermann Klöckner
Das hier dargestellte Fensterlüftungssystem wurde zum Selbst- und Nachbau entwickelt. Das Max-Planck-Institut für Chemie hat daran keine finanziellen Interessen. Alle Informationen und Inhalte können kostenfrei über eine Creative Commons Lizenz verwendet werden.
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Vor Beginn der Projektplanung, müssen finanzielle, rechtliche und sicherheitstechnische Fragen geklärt werden. Je nach Art des Gebäudes und angestrebter Fensterlösung, kann die Einbeziehung von Bauamt, Brandschutz, Statiker und anderem Fachpersonal nötig sein.
Download des Merkblatts MaßeSpätestens zwei Wochen vor dem Aufbautermin sollte mit der Materialbeschaffung begonnen werden. Man benötigt Materialien
aus dem Baumarkt (z.B. HT-Bögen), Verpackungsgroßhandel
(z.B. Folienschlauch und Netz) und vom Metallwarenhändler
(z.B. Metallstäbe)
Mittlerweile können die Verteiler in größeren Stückzahlen erworben werden (siehe Forum (externer Link)). Ansonsten sind die Verteiler sind aus Polypropylenplatten und -rohren geschweißt. Sie sind das komplizierteste Stück der Anlage und werden mit Spezialwerkzeug gefertigt. Im Forum kann man sich gerne über den aktuellen Stand zu alternativen Lösungen informieren und austauschen.
Das Zentralrohr wird aus dem großen Kunststoffnetz und dem großen Folienschlauch in mehreren Segmenten aufgebaut. Zwischen den Segmenten sitzen die zuvor gefertigten Verteiler. Das verlinkte Video erläutert alle Schritte ausführlich.
Video zum ZentralrohrDie Absaugrohre werden aus dem feineren Netz und dem kleinen Folienschlauch hergestellt. Da unter Umständen pro Raum viele unterschiedlich lange Rohre hergestellt werden müssen, ist eine gute Kennzeichnung mit vorgefertigten Klebeetiketten zu empfehlen. Das verlinkte Video zeigt ausführlich alle Schritte.
Video zu den AbsaugrohrenDie Hauben fangen den warmen Abluftstrom ein und leiten ihn in das Absaugrohr. Dabei ist es wichtig, dass die Hauben korrekt positioniert und waagerecht aufgehängt sind.
Video zum HaubenbauDeckenbefestigung von:
- Zentralrohr mit Verteilern
- Absaugrohren ggf. mit vertikaler Verlängerung für die Hauben
- Hauben
Die Anbindung zum Fenster sollte frühzeitig geplant werden. Jede Lösung wird hier leicht einzigartig sein. Die Beschreibung der Schritte kann also nicht den Anspruch auf Vollständigkeit haben.
Änderungen an elektrischen Geräten sind ausschließlich durch qualifizierte Elektriker durchzuführen!