FREI WÜEST EXPERT am REHVA World Congress CLIMA 2020 in Rotterdam

Von Sonntag, 22. Mai bis Mittwoch, 25. Mai 2022 findet in Rotterdam der 14. REHVA World Congress CLIMA 2022 statt. Von heute an bis 2030 wird sich die Welt der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik radikal verändern. Angetrieben von unumkehrbaren Einflüssen werden sich die derzeitigen Anforderungen an Klimaanlagen völlig verändern. Die CLIMA 2022 wird sich auf 5 Themen konzentrieren, die mit diesem massiven Wandel, der sich am Horizont abzeichnet, zusammenhängen: Energie, Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung, Gesundheit und Komfort sowie Lernen und Bildung.

Beat Frei von FREI WÜEST EXPERT hält am Montag , 23. Mai 2022 einen Vortrag zur Anwendung von Tracergas-Methoden zur Bestimmung der Lüftungseffektivität. Zur Theorie und über die Anwendung der Tracergas-Methoden im KKL Luzern wird berichtet.

Beat Frei wird zudem am Dienstag als Invited Speaker in der interaktiven Session zum Thema Learning and Education einen Beitrag zur Paneldiskussion leisten.

Klimaszenarien fürs zukünftige Innenraumklima – Ergänzende Untersuchungen für die Stadtregion Zürich unter Berücksichtigung von Feuchteparametern

Das Projekt «Klimaszenarien fürs zukünftige Innenraumklima (SIA 2028)» von MeteoSchweiz, dem Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein und der Hochschule Luzern – Technik & Architektur stellt physikalisch konsistente Datensätze für die Raumklimasimulation von heutigen und zukünftigen Gebäuden zur Verfügung.

Beim Studium der Projektberichte hat FREI WÜEST EXPERT festgestellt, dass die aus dem Merkblatt SIA 2028:2010 bekannten Feuchteparameter wie Taupunktemperatur, Mischungsverhältnis und Feuchtkugeltemperatur nicht in den generierten Klimadatensätzen enthalten sind.

Im Auftrag des Amts für Hochbauten der Stadt Zürich hat FREI WÜEST EXPERT die Klimadatensätze für die Stadtregion Zürich mit den erwähnten Feuchteparametern ergänzt.

Untersuchung der Lüftungswirksamkeit im Konzertsaal des KKL bezüglich einer Exposition durch Aerosolemissionen von Personen

FREI WÜEST EXPERT hat in Zusammenarbeit mit der Hochschule Luzern – Technik&Architektur im Konzertsaal des Kunst- und Kongresszentrums Luzern (KKL) die Lüftungswirksamkeit und den Schadstoffabtransport mit Hilfe von Tracergas-methoden untersucht. Zusammen mit Heinrich Huber und seinem Team vom Labor für Gebäudetechnik konnte mit der Pulsmethode konnte gezeigt werden, wie Aerosole im Konzertsaal durch Luftströmungen verfrachtet werden. Mit diesen Untersuchungen konnte die Aerosolausbreitung von SARS-CoV-2 unter den vorherrschenden Randbedingungen abgeschätzt werden. Die Zusammenarbeit mit Dr. Michael Riediker vom Schweizerischen Zentrum für Arbeits- und Umwelthygiene (SCOEH) war für alle Beteiligten sehr wertvoll.

NDIR-Spektroskopie für schnelles Tracerpuls-Sampling (Foto: FREI WÜEST EXPERT)

Nutzungs- und zeitabhängige Feuchteproduktion mit unterer und oberer Grenze Phase I

FREI WÜEST EXPERT hat im Auftrag des Bundesamts für Gesundheit (BAG) untersucht, ob eine nutzungs- und zeitabhängige Feuchteproduktion mit unterer und oberer Grenze für Wohngebäude festgelegt werden kann.

Die Frage der zulässigen Feuchteproduktion und der oberen Grenzwerte für Luftfeuchte ist besonders kritisch im Bereich der Vorbeugung von hygrothermischen Bauschäden mit entsprechendem Gesundheitsrisiko (Schimmelpilz). Die Praxis zeigt, dass eine eindeutige und fundierte Definition des zulässigen Feuchtebereichs für eine klare Schnittstelle zwischen Bauphysiker und Lüftungsplaner unbedingt notwendig ist, im aktuellen Stand der SIA-Normen aber weitgehend fehlt.

In Zusammenarbeit mit Dr. Frédéric Haldi von Gartenmann Engineering wurden anhand der Forschungsliteratur und von ausländischen Normen Feuchteproduktions-werte mit unterer und oberer Grenze für Wohngebäude festgelegt.

In der Phase II soll die nutzungs- und zeitabhängige Feuchteproduktion mit unterer und oberer Grenze für Nicht-Wohngebäude untersucht werden. Für die Projekt-finanzierung wurde das Bundesamt für Energie (BFE) angefragt.

Minimal erforderlicher Aussenluftvolumenstrom für den Feuchteschutz nach SIA 180:2014

FREI WÜEST EXPERT hat im Auftrag des Bundesamts für Gesundheit (BAG) untersucht, wie der minimal erforderliche Aussenluftwechsel für Feuchteschutz nach SIA 180:2014 bestimmt werden kann. Hierbei wurden in verschiedenen SIA-Publikationen Unstimmigkeiten festgestellt, die bei anstehenden Revisionen dieser Publikationen bearbeitet werden sollen.

REHVA COVID-19 GUIDANCE 4.1 übersetzt und als TRSWKI VA104-01 veröffentlicht

FREI WÜEST EXPERT hat den REHVA COVID-19 Guidance 4.1 im Auftrag von DIE PLANER – SWKI in die deutsche Sprache übersetzt. Er ist als TRSWKI VA104-01 am 15.11.2021 im PDF-Format erschienen. Behandelt wird der Betrieb von HLK- und anderen gebäudetechnischen Analgen zur Vermeidung der COVID-19 Erkrankung durch das Coronavirus (SARS-CoV-2).

https://die-planer.ch/wp-content/uploads/2021/11/TRSWKI_VA104-01_2021-11_d_Web.pdf

Anforderungen an die Lüftung und die Luftreinigung zur Reduktion des SARS-CoV-2 Infektionsrisikos über den Luftweg

Der deutsche Fachverband Gebäude-Klima (FGK) hat einen neuen Status-Report Nr. 52 veröffentlicht. Darin werden Anforderungen an die Lüftung und die Luftreinigung zur Reduktion des SARS-CoV-2 Infektionsrisikos über den Luftweg festgelegt.

https://downloads.fgk.de/downloader.php?FILENAME=372_SR52_RLT_und_Covid19_V1_210122.pdf

Damit das Infektionsrisiko reduziert werden kann, wird für die Festlegung der erforderlichen Aussenluftvolumenströme neu ein Aktivitätsfaktor eingeführt. Dieser erhöht den erforderlichen personenbezogenen Aussenluftvolumenstrom in Abhängigkeit der Aktivität und der Nutzung. Ausgangsbasis für die Festlegung des erforderlichen Aussenluftvolumenstrom ist die höchste Kategorie für die Raumluftqualität (Kategorie I).

Den deutschen Ansatz, wonach die Personenbelegung in mechanisch belüfteten Räumen soweit reduziert wird, bis ein nach Aktivität festgelegter erhöhter personenbezogener Aussenluftvolumenstrom zur Verfügung steht, erachtet FREI WÜEST EXPERT als prüfenswert für die Schweiz.

Im Status-Report wird Bezug auf die europäische Norm EN 16798-1:2019 genommen, welche in der Schweiz als SN EN 16798-1:2019 übernommen wurde. Der nationale Schweizer Anhang zur SN EN 16798-1:2019 wird derzeit erarbeitet. Der schweizerische Ingenieur- und Architektenverein (SIA) hat FREI WÜEST EXPERT mit der Ausarbeitung des nationalen Anhangs beauftragt.

1.83 m Abstand reichen auch nicht aus – 15 min Expositionsdauer ist wohl zu lang – wie SARS-CoV-2 überholte Social-Distancing Massnahmen ignoriert.

Aktuell wird darüber debattiert, ob 1.83 m (Six-Feet) Abstand ausreichend sind und ob 15 Minuten Expositionsdauer eventuell zu lang ist. Das amerikanische Centers for Disease Control and Prevention (CDC) überarbeitet derzeit die Definition von «Close Contact».

Die Schweizer Abstandsregel von 1.5m basiert unter anderem auf früheren Arbeiten von Wells (1934) zu Flüssigkeitströpfchen, welche von Xie et al. 2007 im Indoor Air Journal einer Review unterzogen wurde.

Quelle: Indoor Air Journal (2007), 17 p. 211-225

Mittlerweile besteht Evidenz, dass SARS-CoV-2 sehr häufig durch Aerosole übertragen wird. Daher sollte die Schweizer Abstandsregel von 1.5m kritisch überprüft werden. Aerosole können unter bestimmten Randbedingungen während langer Zeit in der Umgebungsluft schwebend verbleiben.

Ein weiterer kritischer Parameter für die Aerosol-Übertragung von SARS-CoV-2 ist die Expositionsdauer. Bisher wurde postuliert, dass die kritische Dauer 15 Minuten beträgt. Es besteht aber Grund zur Annahme, dass die Expositionsdauer von 15 Minuten kumulativ innerhalb von 24 Stunden zu betrachten ist. Es reichen also bereits 3 mal 5 Minuten über 24 Stunden aus.

Superspreader-Ereignisse wie beim Skagit Valley Chor (USA) wurden von mehreren Autoren in akribischer Detektivarbeit dazu benützt, um wertvolle Erkenntnisse zur Aerosol-Übertragung zu gewinnen. Weitere Autoren zeigen die Art und Weise, wie die 1.83 m (Six-feet) Abstandsregel von der Luftwechselrate, von der Grösse des Raums, von der Atemrate und der Atmungsaktivität der Benutzer abhängt. Die Infektiosität der Atemaerosole – ein krankheitsspezifischer Parameter – wurde anhand der verfügbaren Daten abgeschätzt. Die angenommenen Luftwechselraten von 8 ACH bei mechanischer Lüftung für eine vertretbare Expositionsdauer sind sehr hoch. Wie immer sind die Ergebnisse aufgrund der Unsicherheiten der Eingangsparameter mit erheblichen Unsicherheitsintervallen behaftet.

Quellen:

Xie X. et al. How far droplets can move in indoor environments – revisiting the Wells evaporation-falling curve.
Indoor Air. 2007; 17: p.211-225; doi:10.1111/j.1600-0668.2006.00469.x

Miller SL, Nazaroff WW, Jimenez JL, et al. Transmission of SARS-CoV-2 by inhalation of
respiratory aerosol in the Skagit Valley Chorale superspreading event.
Indoor Air. 2020; 00:1–10. https://doi.org/10.1111/ina.12751

Bazant M.Z, Bush J.W.M Beyond Six Feet: A Guideline to Limit Indoor Airborne Transmission of COVID-19
medRxiv, https://doi.org/10.1101/2020.08.26.20182824 (no peer review yet)

Kommentar von FREI WÜEST EXPERT
Die vorliegenden Arbeiten und die amerikanische Debatte lassen den Schluss zu, dass die Schweizer Abstandsregel von 1.5 m unter Berücksichtigung der Aerosol-Eigenschaften kritisch zu hinterfragen ist. Die Expositionsdauer von 15 Minuten muss hinsichtlich Einzelereignis resp. kumulativer Ereignisse überprüft werden. Zusammen mit der Frage der Wirksamkeit von Nasen-Mund-Masken und dem Aufenthalt in geschlossenen, meist unterbelüfteten Räumen besteht ansonsten die Gefahr, dass sich die Nutzer in falscher Sicherheit wiegen und das Risiko einer SARS-CoV-2 Übertragung stark unterschätzen.

Reduktion der Aerosol-Übertragung von SARS-CoV-2 in (Spital-)Liftkabinen

Das renommierte Indoor Air Journal hat ein Editorial von niederländischen Forschern zur Publikation akzeptiert (DOI: 10.1111/ina.12744). Darin berichten Cees van Rijn et al. von der Amsterdam University über die Reduktion der Aerosol-Übertragung von SARS-CoV-2 in Spital-Liftkabinen. Experimentell untersucht wurden zwei Liftkabinen-Grössen. Verwendet wurden Glycerol/Ethanol Aerosole mit einem Durchmesser von 5 µm. Die drei Betriebsmodi geöffnete Türen, im Betrieb und geschlossene Türen zeigten, wie lange Aerosole in Liftkabinen verbleiben. Die Luftwechselrate betrug ACH=10. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Belüftung von Spital-Liftkabinen in den Niederlanden eine Nachlaufzeit von 1-2 Minuten hat. Die Kabinenluft wird üblicherweise nach oben in den Liftschacht ausgeblasen.

Quelle: Indoor Air Journal (2020) Accepted Editorial

Die Autoren ziehen aus den Ergebnissen folgende Schlüsse:

Aerosole verbleiben in Liftkabinen über lange Zeit (selbst bei 10-fachem Luftwechsel pro Stunde).

Die Reduktion der Aerosol-Last um den Faktor 100 erfolgt bei ACH=10 innerhalb von

24-30 Minuten bei geschlossenen Türen
12-18 Minuten in Betrieb.
3-5 Minuten bei offenen Türen

Spital-Liftkabinen werden gemäss Normen mit ACH= 6 bis 20 belüftet.

Liftkabinen-Türen sollen im Ruhezustand geöffnet bleiben.

Die Belüftung von Liftkabinen soll vom Liftschacht her erfolgen, möglichst mit einem HEPA-Filter.

Verwendung von Medizinischen Nasen-Mund-Masken (N95/N99) wird dringend empfohlen.

Kommentar von FREI WÜEST EXPERT
Die Ergebnisse der niederländischen Studie verdeutlichen die Bedeutung der Belüftung von Liftkabinen und Liftschächten. Diese wird durch SARS-CoV-2 noch verstärkt. Die niederländischen Untersuchungen erfolgten bei ACH=10. Bei kleineren Luftwechselraten erhöht sich die Verweilzeit markant. Die Belüftung von Liftschächten ist in der Schweiz in keiner SIA-Publikation geregelt. Die Erarbeitung eines SIA-Merkblatts 20xy Lüftung von Aufzugsanlagen scheiterte bisher – trotz freigegebenem Projektvorschlag – an der fehlenden (BFE-)Finanzierung.

Vereinfachte Abschätzung des Infektionsrisikos durch aerosolgebundene Viren in belüfteten Räumen

Dirk Müller und sein Team von der RWTH Aachen haben einen Ansatz entwickelt, der ein relatives Infektionsrisiko durch einen Virustransport über Aerosole in unterschiedlichen Räumen und Nutzungen gegenüber einer Wohnung als Referenzumgebung berechnet.

Folgende Raumtypen wurden in der Studie untersucht: Einfamilienhaus, Klassenraum, Mehrpersonenbüro, Großraumbüro, Hörsaal, Messehalle, Fahrzeug und Flugzeug.

Diesen wichtigen Beitrag zur dringenden Versachlichung der Diskussion um SARS-CoV-2 und Lüftung finden Sie hier:

https://publications.rwth-aachen.de/record/795437/files/795437.pdf