Lüftungstechnische Anlagen

Zur Erneuerung der Raumluft durch Zuführung von Außenluft und Abführung verbrauchter Luft dienen lüftungstechnische Anlagen (technische, mechanische, maschinelle Lüftung). Sie bewirken eine Lüftung, indem die Luft durch Strömungsmaschinen (Ventilatoren, Gebläse) in den Raum gefördert wird. Eine örtliche Luftabführung mit Erfassungseinrichtungen wird als Absaugung bezeichnet, eine raumlufttechnische Anlage (Abbildung) sorgt dagegen im gesamten Raum für die Beseitigung von Luftverunreinigungen. Weitere Unterschiede ergeben sich u. a. aus der Art der Luftbehandlung, z. B. Heizen, Kühlen, Be- und Entfeuchten. Auch Klimaanlagen zählen zu den lüftungstechnischen Anlagen, nicht aber reine Luftumwälzanlagen, also Anlagen ohne Einrichtungen zur Erneuerung der Luft durch Zu- und Abführung. Einfache Zuluft- und Abluftventilatoren sind ebenfalls noch keine lüftungstechnische Anlage.

Wann ist eine lüftungstechnische Anlage erforderlich?

Eine lüftungstechnische Anlage (Abbildung) ist erforderlich, wenn die freie (natürliche) Lüftung nicht ausreicht, z. B. wenn durch die Lage der Räume die freie Lüftung behindert wird (Räume unter Erdgleiche, zu dichte Bebauung) oder eine besondere Nutzung der Räume vorliegt (Räume ohne Fenster, starke Wärmeerzeugung, Luftbeimengungen). Lüftungstechnische Anlagen stellen aber nicht nur einen ausreichenden Sauerstoffgehalt in der Atemluft sicher. Sie sind auch erforderlich, um Gefährdungen durch gesundheitsgefährdende Luftbeimengungen oder explosionsfähige Gemische sowie eine Belästigung der Beschäftigten durch Gase, Dämpfe, Nebel und Stäube zu verhindern. (Abbildung) Die Auswahl geeigneter lüftungstechnischer Maßnahmen muss entsprechend einer Gefährdungsbeurteilung nach Arbeitsschutzgesetz erfolgen. Dabei ist die Rangfolge der Schutzmaßnahmen einzuhalten: Ist die Vermeidung von Emissionen am Arbeitsplatz nicht möglich, muss vorrangig geprüft werden, ob eine vollständige Erfassung an der Entstehungsstelle durch eine Absaugung mit Erfassungselementen geschlossener Bauart (Kapselung) eingesetzt werden kann, nachrangig wären Elemente mit halboffener oder offener Bauart zu verwenden. Bei beweglichen Erfassungseinrichtungen ist eine zwangsläufige Nachführung anzustreben. Nur wenn die örtliche Erfassung nicht möglich ist, kommen raumlufttechnische Anlagen in Frage, die die verunreinigte Luft durch eine geeignete Art der Luftzufuhr führen, verdrängen oder verdünnen, ohne sie durch den Atembereich der Beschäftigten zu leiten. Anlagen zur maschinellen Lüftung fallen unter die Maschinen-Richtlinie, für sie ist eine Konformitätserklärung bzw. bei Errichtung in einem Gebäude eine Herstellererklärung erforderlich.

Wie erfolgt der Luftwechsel bei lüftungstechnischen Anlagen?

Der Luftwechsel erfolgt bei lüftungstechnischen Anlagen zwangsweise durch Ventilatoren (Abbildung). Die dabei erzeugte Luftgeschwindigkeit ist so zu bemessen, dass keine unzumutbare Zugluft auftritt. Luftgeschwindigkeiten unter 0,2 m/s (bei 20 °C) werden im Allgemeinen nicht als Zugluft empfunden (Abbildung). Der erforderliche Luftvolumenstrom (s. VDI 2262, VDI 3802) muss auch dann erreicht werden, wenn bei einer zentralen Absauganlage die einzelnen Erfassungseinrichtungen zu- bzw. abgeschaltet werden. Bei der Anordnung der Ventilatoren ist neben einer leichten Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten auch darauf zu achten, dass keine unzulässigen Schwingungen auf Gebäude- und Anlagenteile übertragen werden und die zusätzliche Lärmbelastung an den Arbeitsplätzen minimiert wird. Die Zuluft der lüftungstechnischen Anlagen ist vor Eintritt in die Räume zu filtern. Die Auswahl der Filter richtet sich nach der Nutzung der Räume (siehe DIN EN 779 und auch Anhang 2 der BG-Regel "Arbeitsplätze - Lufttechnische Maßnahmen"). Eine Wärmerückgewinnung muss so erfolgen, dass keine Stoffe aus der Abluft auf die Zuluft rückübertragen werden. Bei Reinluftrückführung muss die rückgeführte Luft ausreichend gereinigt und ein ausreichender Anteil an frischer Luft vorhanden sein. Beim Umgang mit krebserzeugenden Stoffen ist die Luftrückführung nur im Ausnahmefall zulässig (TRGS 560). Die lüftungstechnische Anlage muss jederzeit funktionsfähig sein; eine Störung der Anlage muss durch eine selbsttätig wirkende Warneinrichtung, die den Abluftstrom überwacht, angezeigt werden. Eine Betriebsanweisung und ein Instandhaltungs- und Wartungsplan sind unter Berücksichtigung der Vorgaben der Betriebsanleitung aufzustellen. Filterwechsel (sinnvollerweise von der Reinluftseite) und Abreinigung müssen einfach und ohne Gefährdung möglich sein. Prüfungen der Anlage durch eine Befähigte Person (bisher Sachkundiger) sind mindestens jährlich erforderlich und müssen dokumentiert werden. Besteht die Möglichkeit, dass explosionsfähige Gemische in die Abluftkanäle der Anlage gelangen, ist darauf zu achten, dass die Flügel der Ventilatoren nicht am Gehäuse schleifen (Reibungswärme) oder Funken reißen. Entsprechend der Wahrscheinlichkeit des Auftretens explosionsgefährlicher Atmosphäre ist im Abluftkanal eine Ex-Zone festzulegen (meist Zone 2 bzw. 22) und der Ventilator muss gemäß Explosionsschutzverordnung Gerätegruppe II und der jeweiligen Kategorie entsprechen (Zone 2: Kategorie 3G oder besser, Bau nach VDMA 24169-1; Zone 22: Kategorie 3D oder besser, Bau nach VDMA 24169-2). Die Abluft solcher Anlagen darf nicht in Kamine von Feuerungsanlagen eingeleitet werden. Der Antriebsmotor des Ventilators muss außerhalb des Abluftstromes liegen, weil sonst durch Ablagerungen Brandgefahren entstehen können. Kanäle und Rohre von Ablufteinrichtungen einschließlich der Ventilatoren müssen sich leicht reinigen lassen, z. B. durch Reinigungsklappen. Ablagerungen an den Kanälen und Ventilatoren sind in angemessenen Zeitabständen zu entfernen.

Brandschutztechnische Anforderungen an Lüftungsanlagen

Die brandschutztechnischen Anforderungen an Lüftungsanlagen sollen in der gleichnamigen Muster-Richtlinie geregelt werden (vgl. auch DIN 4102-6). Ferner darf die ins Freie abgeführte Luft die Emissions- und Immissionsgrenzwerte für Luftverunreinigungen (TA Luft bzw. 2. BImSchV) nicht überschreiten. Bei den Schallemissionen müssen die Immissionsrichtwerte der TA Lärm eingehalten werden. Forderungen an die Arbeitsplatzlüftung werden in staatlichen und mehreren berufsgenossenschaftlichen Vorschriften erhoben. In der BG-Regel "Arbeitsplatzlüftung - Lufttechnische Maßnahmen" (BGR 121) sind Vorschriften und Regeln der Technik für Anlagen zur Luftreinhaltung anwendungsübergreifend zusammengefasst. Sie sollen dem Praktiker bei der Änderung bestehender oder der Planung und Errichtung neuer Anlagen Hilfestellung geben. Im Anhang 1 finden sich z. B. Hinweise zur Wirksamkeit von Erfassungseinrichtungen, im Anhang 2 zu Abscheidern und im Anhang 3 zur Wärmenutzung in lufttechnischen Anlagen. Konkrete Beispiele aus verschiedenen Branchen finden sich in der zugehörigen BG-Information "Arbeitsplatzlüftung - Entscheidungshilfen für die betriebliche Praxis" (BGI 5121), die auch eine Checkliste für die Errichtung und Änderung einer lufttechnischen Anlage enthält.