Raumklima

Klimafaktoren

Klimafaktoren

Das Klima eines Raumes ist ein Wechselspiel zwischen physikalischen Faktoren wie Temperatur Feuchtigkeit elektrischen Verhältnissen und der chemischen Zusammensetzung der Luft. Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Edelgase sind die Bestandteile der „sauberen Luft.“

Zu den chemischen Bestandteilen der Luft gehören auch die Schadstoffe aus Baumaterialien, die damit auch in die Wechselbeziehungen eingreifen.

Behaglichkeit

Die Menschen reagieren unterschiedlich empfindlich auf die Einflüsse des Raumklimas. Es gibt jedoch Faktoren, die für jedes Behaglichkeitsempfinden Voraussetzung sind. Wohlfühlen kann man sich nur, wenn:

  • Temperatur und Feuchtigkeit in einem bestimmten Verhältnis stehen, d.h. nicht zu hoher Wasserdampfgehalt bei geringer Lufttemperatur
  • Unterschiedliche Klimazonen vorhanden sind
  • die Gaszusammensetzung der Atemluft der reinen Außenluft entspricht, sich also durch einen relativ hohen Sauerstoffgehalt auszeichnet.
  • die Luftbewegung gering ist ( unter 10 cm / sec.)
  • Geruchsstoffe nur in geringem Maße vorhanden sind
  • Staub möglichst gar nicht vorhanden ist

die Luft einen ausgeglichenen Ionengehalt hat.

Bedeutung für unsere Gesundheit

Ein gutes Raumklima wirkt:

  • leistungsfördernd
  • ausgleichend und erheiternd
  • stärkt unsere Abwehrkräfte

Ein schlechtes Raumklima kann dagegen führen zu:

  • leichter Reizbarkeit und Ermüdung (Gewitterstimmung)
  • reduzierter Widerstandskraft
  • irritierten Schleimhäuten
  • Vergiftungserscheinungen
  • Allergien

Wer gesund leben will, braucht ein gesundes Raumklima! Mitbewohner in jedem Haus sind Schimmelpilze, Pollen, Bakterien und Milben, die alle ihre Aufgaben haben, in zu großer Menge oder am falschen Platz aber unser Immunsystem (ähnlich wie Schadstoffe) belasten und aus dem Gleichgewicht bringen können.
Ein gutes Raumklima wird einerseits durch bestimmte Eigenschaften der Baustoffe, vor allem der raumumschließenden Flächen erreicht, andererseits auch durch gutes Lüften (Stoßlüften / Luftwechselraten).

Das Temperaturklima

Das Temperaturklima ist ideal bei 20° C Oberflächentemperatur und 18° C Lufttemperatur. Es wird von der Art der Heizung und von der Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenmaterialien beeinflusst.

Schlechte Wärmeleiter werden als angenehm warme Oberflächen empfunden, z.B. Holz ./. Stein. Und zwar nicht nur bei direktem Kontakt. Sie entziehen unserem Körper auch weniger Strahlungswärme.

Wie fühlen wir Wärme oder Kälte?

Der Mensch ist kein Thermometer, er hat keinen Temperaturanzeiger, der die tatsächliche Lufttemperatur angibt. Unser Temperatursinn reagiert darauf, wie schnell unser Körper Wärme abgibt bzw. aufnimmt. Die Spitzen mancher Nervenenden sind Sensoren für den Wärmefluss sie signalisieren uns die Geschwindigkeit eines Wärmeverlustes oder -gewinns.

Um unseren Temperatursinn zu schulen, sind Wärmeabstufungen innerhalb eines Hauses erforderlich.

Das Feuchteklima

ist neben dem Temperaturklima der zweite wichtige Klimafaktor.

Störungen können:

  • schlimmen Gesundheitsschäden führen (Schimmel, Schimmelsporen und Mykotoxine, Allergien, Asthma, Lungenkrankheiten, Austrocknung der Haut und Schleimhäute)
  • zu teuren Bauschäden
  • zu hohen Energieverbrauch

Das Feuchteklima wird bestimmt durch:

  • die Luftfeuchtigkeit
  • die Raumluft- und Oberflächentemperaturen (Kondenswasserbildung)
  • spezifische Materialfeuchte und Wasserdampfverhalten der Baustoffe und Einrichtungsgegenstände
  • Art der Heizung (Strahlungs- und Konvektionswärmeanteil)
  • Zahl der Personen im Raum und deren Tätigkeit
  • dem Vorhandensein von Pflanzen

Der Mensch besteht zu 80 % aus Wasser,er gibt täglich ca. 1 l Wasser in Form von Wasserdampf ab (Atmung, Schweiß).
Unser Wasserdampfaustausch mit der Luft durch Atmung und Schwitzen dient dem Stoffwechsel, der Entschlackung und dem Körpertemperaturausgleich, ist also von größter Bedeutung für unsere Gesundheit.

Mit dem Hygrometer messen wir die relative LF diese gibt uns an, wie viel % der maximal möglichen Wasserdampfmenge die Luft enthält.

Wie viel Wasserdampf die Luft aufnehmen kann, ist abhängig von der Lufttemperatur.

Die absolute LF ist die tatsächliche Menge Wasser in g in der Luft. Die maximale Luftfeuchtigkeit ist die temperaturabhängige maximale Aufnahmemenge in g:

  • bei 20°C 17,3 g
  • bei 25°C 23,1 g
  • bei 30°C 30,3 g

Ein Raum mit 20 m² hat ca. 50 m³ Luftinhalt und kann bei 20°C maximal 865 g Wasser aufnehmen (» 100 % LF) ð bei 50 % LF sind das 432 g Wasser.

So viel Flüssigkeit verliert eine Person bei geringer Tätigkeit in ca. 5 Stunden.

In einem Raum von 20 m² und 20°C würde so die relative LF von 50 auf 100 % erhöht werden.

Auch die Abkühlung der Raumluft erhöht die relative Luftfeuchtigkeit. Bei 100 % relativer LF ist der Sättigungsgrad erreicht. Kühlt sich die Raumluft, auch wenn es nur in den Ecken ist, weiter ab, wird der Taupunkt unterschritten, Kondenswasser schlägt sich auf feste Gegenstände nieder:

  • bei 15°C Lufttemp. und einer LF von 55 % liegt der Taupunkt bei einer
  • Oberfläche bei 6°C:
  • bei 20°C ....11°C
  • bei 25°C ....15°C

Mehr als 8°C darf also der Temperaturunterschied zwischen Raumluft und Oberflächentemperatur, auch an der ungünstigsten Stelle nie betragen, sonst bildet sich Kondenswasser, Schimmel.

Bei modernen Zentralheizungen liegt die relative LF oft bei 20 - 30 %. Das führt zu vermehrter Staubbildung und -bewegung.
Trockene Schleimhäute sind dann empfänglicher für die verstärkt zirkulierenden Bakterien u.a.

Wie nachhaltig Materialien die Raumluftfeuchte beeinflussen, hängt entscheidend davon ab, wie schnell und wie stark sie auf Feuchtigkeits- und Temperaturänderungen reagieren können.

Alle offenporigen Materialien können Feuchtigkeit und Gerüche gut aufnehmen und vorübergehend speichern » klimaausgleichende, puffernde Wirkung.
Hygroskopische und diffusionsfähige Eigenschaften sind dafür von Bedeutung:

Holz, Ziegel und Kalk zeichnen sich z.B. darin aus.

Unter Hygroskopizität versteht man die Fähigkeit eines Stoffes, Wasser aufzunehmen.

Unter Diffusionsfähigkeit versteht man die Eigenschaft, Teilchen einer bestimmten Größe durchdringen zu lassen.

Bauteile die diffusionsfähig sind, können durch den Abtransport von Feuchtigkeit Kondensationsschäden verhindern - ein langsamer Prozess, der das Lüften nicht ersetzt („Atmungsfähigkeit“)!

Ein eventuell schlechtes Feuchteklima kann verbessert werden durch:

  • Veränderung der Wärmeverteilung
  • Beschichtung diffusionsarmer Baustoffe mit sorptionsfähigen Materialien
  • Einrichtungsgegenstände mit pufferfähigen Oberflächen
  • Stoßlüften
  • künstlicher Befeuchtung

Das Luftklima

Die reine Luft besteht zu 78 % aus Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % Edelgase und Kohlendioxid.

Die Luft in Räumen ist aber heute mir durchschnittlich 400 - 600 verschiedenen größtenteils undefinierten chemischen Substanzen verunreinigt.

Die Ursachen für Luftverunreinigungen:

  • chemische Schadstoffe aus Reinigungs- und Pflegemitteln und aus
  • Baumaterialien
  • Schwermetalle
  • faserförmige Stäube
  • Mikroorganismen (Viren, Bakterien, Schimmelpilze)

Die Meinung von Experten des Fraunhofer Instituts: „Die Daten über die Luftqualität in Räumen geben sorgenden Anlass, die Emissionsquellen in Innenräumen zu reduzieren!“

Den Umgang mit chemischen Schadstoffen konnte unser Organismus evolutionsbedingt noch nicht lernen. Er weiß synthetische Stoffe nicht einzuordnen. Ihm unbekannte Stoffe lagert er meist im Fettgewebe oder in fettähnlichen Körpersubstanzen ab. Von dort werden sie nur langsam wieder abgebaut und entfalten dabei eine unkalkulierbare Wirkung. Oft sind dies Langzeitwirkungen, die Ursache von Krebs, Erbgutschäden oder Allergien sind.

Für die gefährlichsten der bekannten Schadstoffe gibt es an Arbeitsplätzen Grenzwerte (MAK-Werte). Für Schadstoffe in der Wohnraumluft gibt es keine zwingenden Grenzwerte.

Ein Hygiene-Professor der TU Berlin. “Wenn es für die Zimmerluft klare und verbindliche Schadstoffgrenzwerte gäbe, wie für Arbeitsplätze, müssten 10 % der Wohnungen in Deutschland evakuiert werden, bekämen Millionen Menschen Hausverbot im eigenen Haus.“

Über den Hausstaub nehmen wir die größte Menge an Luftschadstoffen auf. Der Hausstaub von Heute stammt nicht mehr nur von natürlichen Materialien. Er ist angereichert mit Chemikalien und Kunststoffen aus denen die Oberflächen bestehen.

An Staub lagern sich an:

  • Schwermetalle wie Blei und Cadmium, z.B. aus PVC-Böden
  • organische Chemikalien wie Benzol, Aldehyde, Phenole, z.B. aus Lösemitteln
  • Mikroorganismen und Asbestpartikel

Lungengängiger Mikrostaub (0,5 - 1,5 µm) wird von üblichen Staubsaugern nicht zurückgehalten.

Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Pilze) sind ständig und überall vorzufinden. Die meisten sind für den gesunden Menschen unschädlich. Für resistenzgeschwächte Personen und Allergiker können sie jedoch gefährlich werden.

Das Elektroklima

Der Ionengehalt der Luft steht in einem engen Zusammenhang mit den elektrischen Verhältnissen in Räumen. In beides wird erst seit menschengeschichtlich kurzer Zeit massiv eingegriffen und beides können wir mit unseren Sinnen nicht wahrnehmen und trotzdem sind sie von erheblicher Bedeutung für unsere Gesundheit.

Der Mensch benötigt zur Erhaltung seiner Gesundheit eine gemischt elektrisch geladene Luft. Ladungsträger in der Luft sind s.g. Ionen. Das sind positiv und negativ geladene Atome oder Moleküle. An sie lagern sich Staub, Mikroben oder Geruchsteilchen an. Unser Organismus steht im ständigen Austausch mit diesen positiv oder negativ geladenen Ionen. Die Ionen entladen sich an der Haut oder in der Lunge. Sie beeinflussen den Ph-Wert der Zellen und des Blutes und den Sauerstoffaustausch in der Lunge.

Im Freien gibt es einen Überschuss an negativen Ionen ( 60:40). Dieses Verhältnis ist auch für die Raumluft anzustreben.

Ein Überschuss an positiven Ionen ist ungünstig. Er hemmt den Selbstreinigungsprozess des Atemtraktes. Das Flimmerepithel in der Luftröhre ist nicht mehr optimal wirksam.

Das Bewegungsverhalten und die Zusammensetzung der Ionen ist auch von der elektrostatischen Aufladung der Raumflächen abhängig. Kunststoffoberflächen, vor allem Teppiche können das Ionenverhalten empfindlich stören. Solche Beschichtungen binden negative Ionen und laden sich so elektrostatisch auf. Sie hinterlassen ein künstliches Gewitterfeld mit positiven Ionenüberschuss. Abhilfe verschafft sofortiges Lüften und langfristig die Beschichtung von Oberflächen mit leitfähigen Materialien.