Studie: Energieverlust im Klassenzimmer durch geöffnete Fenster
Die Belüftung von Schulgebäuden hat sich im Laufe der Jahre deutlich verbessert, da die entsprechenden Vorschriften mehrfach verschärft wurden, obwohl dies noch nicht in genügend Schulen umgesetzt wurde. Der Zweck der Belüftung besteht bisher darin, die Raumluft so weit aufzufrischen, dass die Konzentration unerwünschter Bestandteile nicht ansteigt. CO2 ist dabei eine wichtige Komponente, die direkt von der Anzahl der Personen in einem Raum, deren Aktivität und dem Luftaustausch abhängt.
Infektionsrisiko bisher kein Kriterium für die Auslegung von Lüftungsanlagen
Das Coronavirus hat die Debatte über die Belüftung kräftig angeheizt. Da die Belüftungssysteme in Schulgebäuden nicht auf eine Verringerung der Virusausbreitung ausgelegt sind, rät die Regierung, die Belüftung durch offene Fenster zu intensivieren, um die Ausbreitung des Coronavirus zu begrenzen. Dies gilt sowohl für alte Schulgebäude als auch für neu gebaute Schulen.
Auswirkungen einer nicht geregelten Lüftung
Die Vor- und Nachteile einer nicht geregelten Lüftung müssen berücksichtigt werden. Dass der thermische Komfort bei dieser Art der Belüftung nicht allzu gut ist, liegt auf der Hand: In vielen Fällen muss man im Klassenzimmer mit einem Mantel und einer Decke sitzen. Ein weiterer spürbarer Effekt ist der Energieverlust, der durch diese Notlüftung entsteht, da die warme Luft direkt nach draußen geleitet wird.
Studie zum Energieverlust im Klassenzimmer
Das unabhängige Forschungsunternehmen Climate Concept untersuchte ein durchschnittliches Klassenzimmer unter anderem auf Temperaturunterschiede zwischen innen und außen, Luftströme, Windeinfluss, Heizleistung, Rücklauftemperatur, Isolierung, Transmissionsverlust und Belüftung. All diese Daten und Simulationsmodelle wurden verwendet, um diese Fragen zu beantworten:
- Wie stark wird gelüftet, wenn die Fenster geöffnet sind?
CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) ergaben, dass die Temperaturunterschiede zwischen dem Innen- und dem Außenbereich des Klassenzimmers einen Luftstrom von 2.000 m³/h (0,7 kg/s bei 5°C) erzeugen. Dieser Luftstrom entsteht ohne Windeinfluss. Windeinfluss kann den Luftstrom erhöhen.
- Wie hoch ist die maximal verfügbare Heizleistung in einem Klassenzimmer?
Die maximal verfügbare Heizleistung der Heizkörper beträgt: 7.881 W bei einer Wasservorlauftemperatur von 60°C und einer Rücklauftemperatur von 40°C. Unter der Annahme einer Raumtemperatur von 16°C. Dies ist auch die maximal erreichbare Temperatur im Raum bei einer Außentemperatur von 5°C.
- Wie viel Gas kostet die laufende Belüftung?
- Pro Unterrichtstag (8.30 bis 17.00 Uhr) werden durch die auftretende Lüftung 6,6 m³ Gas verbraucht. Dies setzt voraus, dass außerhalb der oben genannten Unterrichtszeiten keine Fenster geöffnet sind.
Berechnung der Energiekosten pro Klassenzimmer und Tag
Mit diesen Daten können wir anhand der derzeit geltenden Gastarife Folgendes berechnen: Bei einer durchschnittlichen Temperatur von 16°C an einem Unterrichtstag werden 6,6 m³/75,9 kWh Gas verschwendet. Diese Energiemenge wird direkt ins Freie geleitet. Beachten Sie, dass das Klassenzimmer dann nur 16 °C warm ist und daher noch auf eine angenehme Temperatur geheizt werden muss.
- Wenn man weiß, dass der niederländische Gaspreis im August 2022 durchschnittlich 3,45 € pro m³ betrug, bedeutet das Kosten von 22,77 € pro Tag und Zimmer!
- In Belgien zahlen Sie derzeit durchschnittlich 0,1533 € pro kWh. Die Gasverschwendung pro Klassenzimmer und Tag beträgt in Belgien 11,65 €!
- In Deutschland zahlen Sie derzeit durchschnittlich 0,28 € pro kWh. Die Gasverschwendung pro Klassenzimmer und Tag beträgt in Deutschland 21,30 €!
Die Lösung
Sparen Sie Energie und machen Sie die Luft sauber und sicher: Lassen Sie die Luft mit einem Luftreiniger von Viren, Bakterien und anderen Schadstoffen! Da der Luftreinigermit Umluft arbeitet, bleibt die Luft im Klassenzimmer, ohne dass sie wieder erwärmt oder gekühlt werden muss, und wird zuverlässing von Schadstoffen wie Feinstaub, Viren (wie Grippe und Corona), Bakterien, Pollen usw. gefiltert.
Beispiel für die Berechnung der Einsparungen “offene Fenster” gegenüber “Luftreiniger”
Anhand der Berechnung aus dieser Studie können Sie die Gasverschwendung über das Jahr hinweg berechnen. Ein durchschnittliches Klassenzimmer mit geöffneten Fenstern, einer durchschnittlichen Außentemperatur pro Monat und der Anzahl der effektiven Unterrichtstage in diesem Monat zeigt uns die Menge des über das Jahr verschwendeten Gases (m³).
Bei den derzeitigen Energiepreisen bedeutet dies, dass eine Schule pro Jahr und Klassenzimmer etwa 2350 Euro verschwendet, wenn sie mit offenen Fenstern unterrichtet. Mit dem verbrauchten Gas hat der Raum immer noch nur 16°C und muss daher auf eine angenehme Temperatur geheizt werden.
Wenn wir in demselben Klassenzimmer einen Luftreiniger aufstellen, brauchen wir die Fenster nur bei Bedarf zu öffnen, und die Luft wird von Schadstoffen (wie Corona- oder Grippeviren) gereinigt, wodurch luftübertragene Infektionen praktisch ausgeschlossen sind. Durch das Umluftprinzip kommt es zu keinerlei Wärmeverlust, die Luft und muss daher nicht wieder erwärmt oder im Sommer gekühlt werden.
Anschaffung, Wartung und Energieverbrauch eines professionellen Luftreinigers liegen bei etwa 1.000 Euro pro Jahr.
Möchten Sie weitere Informationen zur Luftreinigung? Wir helfen Ihnen gerne mit einer maßgeschneiderten Beratung. Wir senden Ihnen auch gern die vollständigen Untersuchungsergebnisse zu.
