„Aufatmen in Schulen” - Untersuchungsergebnisse und Modellierungsansätze zur Raumluftqualität in Schulen

Zusammenfassung

An 7 niedersächsischen Schulen wurden an 58 Messtagen Kohlendioxid-Konzentration (CO₂), Raumtemperatur und relative Luftfeuchtigkeit über einen Zeitraum von einem Jahr in fensterbelüfteten Unterrichtsräumen gemessen.

Es ließen sich folgende Ergebnisse ermitteln:

• Im Sommer wurde an 7 Messtagen (32 % der Sommermessungen) und im Winter an 32 Messtagen (89 % der Wintermessungen) der Lufthygienewert der DIN 1946-2 von 1500 ppm CO₂ überschritten.

• Die CO₂-Mittelwerte betrugen 1316 ppm (58 Messtage) bzw. 766 ppm (22 Sommermesstage) und 1652 ppm (36 Wintermesstage). Die Raumtemperatur-Mittelwerte betrugen 21,7 °C bzw. 22,9 °C und 20,9 °C. Die mittlere relative Luftfeuchte in den Unterrichtsräumen lag bei 50,7 % bzw. 54,3 % und 48,5 %.

• Die mittlere Anzahl der Personen/Unterrichtsraum (inklusive Lehrperson) betrug 25,1. Das entsprach einem mittleren Raumangebot von 8,5 m³/Person bzw. 2,9 m²/Person.

• Statistisch ließ sich ein Zusammenhang der CO₂-Konzentration in Unterrichtsräumen mit der Jahreszeit, der Außentemperatur und dem Fensteralter finden.

• Es wurde eine Software entwickelt, mit der der Einfluss der Klassenbelegung (Personen/m³) und der Lüftung auf die CO₂-Konzentrationen modellhaft darstellbar ist.

• Es konnte ein 3-stufiges Luftgüte-Schema zur vergleichenden Betrachtung von CO₂-Messungen entwickelt werden.

Aus den Ergebnissen ließ sich ableiten, dass die Lüftung von Klassenräumen nicht regelmäßig erfolgte, sondern von der Außentemperatur abhing und damit jahreszeitlich geprägt war. Es ließen sich für alle 3 Messparameter Defizite feststellen. Es ist zu vermuten, dass die Defizite, die im Rahmen der Messreihe festgestellt wurden, nicht auf die untersuchten Schulen beschränkt sind. Defizite in Lüftung oder Raumklima können Ursache von Befindlichkeitsstörungen sein und in der Folge zu aufwändigen Messprogrammen führen.

Um Schulen in die Lage zu versetzen, eigene, gesundheitsorientierte Messungen durchzuführen, wurden Messgeräte beschafft, die von niedersächsischen Schulen ausgeliehen werden können.

Abstract

Seven schools in Lower Saxony participated in a scientific research project measuring the concentration of carbon dioxide (CO₂), indoor air temperatures and the relative air humidity in naturally ventilated classrooms on 58 days during the period of one year.

The results are as follows:

• The hygienic reference value of 1500 ppm CO₂ (in accordance with the official German regulation DIN 1946-2) was exceeded on 7 days in summer when measurements were taken (32% of all samples in summer) and on 32 days in winter (89% of all samples in winter).

• The mean CO₂-concentration was 1316 ppm, 766 ppm and 1652 ppm in all samples (58 measuring days), summer samples (22 measuring days) and winter samples (36 measuring days), respectively. The mean indoor air temperature was 21.7 °C, 22.9 °C and 20.9 °C. The mean relative humidity was 50.7 %, 54.3 % and 48.5 %.

• The mean number of persons per classroom (including the teacher) was 25.1, corresponding to a mean volume of 8.5 m³ for each person and a mean area of 2.9 m² per person.

• A statistical association of CO₂ concentration with season, outdoor temperature and the age of the windows was found.

• A software programme has been developed for calculating the concentration of CO₂ depending on the number of persons and the ventilation rate in a classroom.

• A 3-level scheme based on CO₂ concentration was developed to assess the air quality.

The results showed that the classrooms were not ventilated regularly but depending on the outdoor temperature and the season. Deficits concerning all 3 parameters were found. It is very likely that the deficits are not limited to the schools participating in this project. Ventilation and indoor climate deficits might cause health problems and therefore lead to costly measurement programmes.

To enable schools to take their own health-related measurements, measuring instruments were purchased which can be loaned to schools in Lower Saxony.

Schlüsselwörter

Kohlendioxid - Raumklima - Schulen - CO₂-Simulations-Software - Lüftungsstrategie

Key words

Carbon dioxide - indoor air climate - schools - CO₂ simulation software - ventilation strategy

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