Förderung für sichere Klassenzimmer enthält CFD-Simulation

Staatliche Förderung für sichere Klassenzimmer

Das Umweltbundesamt (UBA) hat seinen Standpunkt in Bezug auf sinnvolle, sichere Raumklimatisierung grundlegend geändert:
Während im vergangenen Jahr noch das Motto „Fenster auf statt Technologie“ für Klassenzimmer galt, ist nun eine Kehrtwende zu erkennen. Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse haben das Amt veranlasst, den Einsatz von Luftreinigungsgeräte nun doch verstärkt in Betracht zu ziehen.

Der Bund fördert seit Kurzem den Einbau fester Luftfilteranlagen in Klassenräumen für Kinder bis zwölf Jahren. Zunächst war nur die „Um- und Aufrüstung“ vorhandener stationärer Anlagen vorgesehen. Solche gibt es allerdings bisher in lediglich zehn Prozent der Schulen. Daher finanziert das Wirtschaftsministerium im Rahmen des Programms „Corona-gerechte stationäre raumlufttechnische Anlagen“ nun auch Neuinstallationen.

„Natürlich helfen mobile Luftfilter gegen Viren – wenn es sich um geprüfte Geräte handelt und sie richtig im Klassenraum aufgestellt sind. Das Aufstellen und Einrichten sollte aber von Fachleuten gemacht werden.“

(Heinz-Jörn Moriske, Geschäftsführer der Innenraumlufthygiene-Kommission des UBA)

Dass falsches Lüften Menschen gefährden kann, ist allerdings keine neue Erkenntnis. Wie unsere Simulation zeigt, sorgt erst der Luftstrom vom offenen Fenster dafür, dass die Person direkt neben dem Fenster mit einer hohen Konzentration Aerosolen konfrontiert wird.

Förderung für sichere Klassenzimmer enthält CFD-Simulation wie diese

Dass unkontrolliertes Lüften nicht geeignet ist, um ein sicheres Raumklima zu schaffen, steht außer Frage.  Allerdings können auch portable und festinstallierte Filtergeräte durch eine ungünstige Positionierung eher schädlich als nützlich sein:

Zu unterscheiden sind direkte und indirekte Infektionsgefahr. Die direkte Infektionsgefahr besteht durch kontaminierte Atemluft im unmittelbaren Kontakt zu infizierten Personen. Diese sinkt, je weiter die infizierte Person entfernt ist. Verlässt sie den Raum, liegt sie bei 0. In diesem Fall besteht allerdings weiterhin indirekte Infektionsgefahr über die kontaminierte Raumluft. Luftfiltergeräte vermindern die indirekte Infektionsgefahr durch Reinigung der Raumluft; jedoch können sie die direkte Infektionsgefahr sogar erhöhen, wenn sie schlecht platziert sind und damit einen ungünstigen Luftstrom auslösen.

Erst CFD-Simulation (Computational Fluid Dynamics) ermöglicht es, das Lüftungssystem richtig auszurichten, Luftströme genau zu steuern und gezielt Bereiche ohne Frischluftaustausch („Totgebiete“) zu verhindern.

Bundesamt empfiehlt strömungsmechanische Simulation

Unsere Ingenieure verfügen über umfangreiche Erfahrung in der effizienten Simulation von Luftströmungen und Filteranlagen, da diese Berechnungen seit vielen Jahren zum Standard innerhalb der Maschinenbau-Branche gehören.

Die Notwendigkeit von CFD-Simulationen hat auch das zuständige Bundesamt erkannt und empfiehlt sie daher dringend im Rahmen der Planung (s. u., Abschnitt 2.2.2 der Richtlinie „Bundesförderung Corona-gerechte stationäre raumlufttechnische Anlagen“).

Im Rahmen der Simulation beraten wir nicht nur zur Positionierung der Geräte, sondern auch zu verschiedenen Gerätetypen, die förderfähig sind. Unsere Ergebnisse gelten als wissenschaftlicher Nachweis und und bilden somit einen verlässlichen Teil des Hygienekonzepts. 


Hintergrund

Gemäß der Richtlinie „Bundesförderung Corona-gerechte stationäre raumlufttechnischen Anlagen“ des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, werden sowohl die Optimierung vorhandener Lüftungssysteme als auch Umrüstungen und Neuanschaffungen gefördert. Folgende Auszüge sind dabei besonders relevant:

2.2.2 Informationen zur Fördermaßnahme Optimierung der Lüftungsströmung
Ziel dieses Fördergegenstandes ist es, die Durchlüftung der Räume, die bereits von einer RLT-Anlage versorgt werden, maßgeblich zu verbessern und somit die Infektionsgefahr im Innenraum / in den Innenräumen signifikant zu verringern. Es werden folgende Teilmaßnahmen gefördert:

  • Anpassung der bestehenden Steuerung und Regelung im Sinne einer Anpassung der Führungsgrößen, sofern eine numerische Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD-Simulation) im Rahmen der Maßnahme zur Optimierung der Lüftungsströmung durchgeführt wurde und die Anpassung auf Grundlage der Ergebnisse dieser CFD-Simulation erfolgt.
  • Es wird dringend empfohlen, im Rahmen der Planung eine CFD-Simulation durchzuführen. Diese CFD-Simulation, einschließlich der dafür erforderlichen Modellerstellung, inklusive notwendiger Aufmaße oder 3D-Scans, sind innerhalb der Planung förderfähig. Durchgeführte CFD-Simulationen, notwendige Aufmaße oder 3D-Scans sind jeweils als eigenständige Rechnungspositionen in den Rechnungen für den Verwendungsnachweis auszuweisen.

3.1 Förderfähige Begleitmaßnahmen bei Um-/Aufrüstungsmaßnahmen

  • Beratungs- und Planungsleistungen
  • Erstellung der geforderten Nachweise nach Nummer 9 der Richtlinie und den entsprechenden Konkretisierungen in Abschnitt 4 dieses Merkblatts
    • 9 Fachunternehmererklärung:
      Für eine Förderung nach Nummer 5.1 ist die jeweilige Um- und Aufrüstung der RLT-Anlage sowie der Neueinbau einer stationären RLT-Anlage in Einrichtungen für Kinder unter zwölf Jahren nach Maßgabe der Nummer 3 Buchstabe b von einem Fachunternehmen auszuführen und durch eine nach vorgeschriebenem Muster des BAFA erstellte Bescheinigung des ausführenden Fachunternehmens nachzuweisen.

    • 5.1.2 Umbauten an der RLT-Anlage:
      Optimierung der Lüftungsströmung in den Räumen, die von einer RLT-Anlage versorgt werden. Weitere Ausführungen hierzu finden sich im Technischen Merkblatt.

3.2 Förderfähige Begleitmaßnahmen beim Neueinbau von stationären RLT-Anlagen

  • Beratungs- und Planungsleistungen
 

„Das UBA hat klipp und klar letztes Jahr gesagt: Fenster auf ist viel besser als diese Maschinen reinzustellen. Und alle, die sich intensiv auseinandergesetzt haben, haben letztlich gesagt: Es kommt auf die Technologie an, es kommt auf die Geräte an, man kann das nicht so pauschal sagen.“

Alexander Kekulé, Epidemiologe

„Es ist eine der wirklich wichtigen Maßnahmen, das haben uns ja auch die Eltern und viele Experten gesagt, um die Aerosolbelastung zu verhindern und dann mit der Mischung von Maske, von impfen, von lüften, glaube ich, kommen wir ganz gut hin.“


Markus Söder zur Ausstattung von Klassenzimmern mit Luftreinigungsgeräten

„Wir wollen auch eine möglichst große Bandbreite an unterschiedlichen Technologien zulassen […] Beim bisherigen Programm waren es die Hepa-Filter. Aber es gibt auch sinnvolle Plasma-Technologien oder auch UVC, also auch darüber werden wir die Details noch ausarbeiten.“

Bayerns Kultusminister Michael Piazolo

Es existieren verschiedene Technologien, die Studienlage über Wirksamkeit und Praktikabilität ist eingeschränkt. Deshalb ist es umso wichtiger, die Leistung der Geräte vor der Anschaffung einzuschätzen und ihre ideale Positionierung zu bestimmen. Unsere Simulationen ermöglichen das.

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