Automatische Fensterlüftung in Schulen nachrüsten: Optimierung des Raumklimas mit dem System KLASSENBESTER

Einleitung

Die Luftqualität in Schulen ist ein entscheidender Faktor für die Gesundheit und das Wohlbefinden von Schüler:innen und Lehrpersonal. In vielen Schulen wird die Luftqualität jedoch nach wie vor durch veraltete Lüftungssysteme oder unzureichende manuelle Belüftung beeinträchtigt. Die gute Nachricht: Es gibt eine moderne und effiziente Lösung – die automatische Fensterlüftung. Das patentierte Lüftungskonzept KLASSENBESTER ermöglicht nicht nur eine konstante Versorgung mit frischer Luft, sondern spart auch Energie und reduziert die Betriebskosten. Zusätzlich wird mittels passiver Nachtkühlung der sommerlichen Überwärmung entgegengewirkt. In diesem Artikel erfahren Sie, warum die Nachrüstung einer automatischen Fensterlüftung in Schulen eine lohnende Investition ist, welche Schritte dafür notwendig sind und welche Vorteile Sie dadurch erzielen können.

Bedeutung der Luftqualität in Schulen

Stickige, schadstoffhaltige Luft und zu hohe Raumtemperaturen sind besonders in Schulen häufig anzutreffen. Dies kann eine Vielzahl gesundheitlicher Probleme verursachen. Häufige Symptome sind Kopfschmerzen, Müdigkeit, Augenreizungen und Atemwegserkrankungen. Diese Beschwerden beeinträchtigen nicht nur das Wohlbefinden der Betroffenen, sondern auch ihre Fähigkeit, sich zu konzentrieren und effektiv zu lernen oder zu unterrichten. Langfristig kann eine schlechte Luftqualität sogar zu ernsthaften Gesundheitsproblemen führen, wie chronischen Atemwegserkrankungen oder Allergien.

Lern- und Arbeitsumgebung

Gute Luftqualität ist unerlässlich für eine produktive Lern- und Arbeitsumgebung. Frische Luft sorgt dafür, dass sich die Schüler besser konzentrieren und über längere Zeit aufmerksam bleiben können. Untersuchungen haben gezeigt, dass gut belüftete Klassenzimmer mit niedrigen CO₂-Konzentrationen die kognitive Leistung der Schüler:innen verbessern. Lehrer:innen profitieren ebenso von einer besseren Luftqualität, da sie weniger krankheitsbedingte Ausfälle haben und ihre Unterrichtsqualität steigt.

Laut den Vorgaben des Umweltbundesamtes sollten Schulen besonderes Augenmerk auf die CO₂-Werte in ihren Klassenräumen legen. Empfohlen wird, dass die CO₂-Konzentration unter 1400 ppm liegen sollte, um als hygienisch unbedenklich eingestuft zu werden. Überschreiten die Werte 2000 ppm über einen längeren Zeitraum, ist als hygienisch inakzeptabel zu bewerten, und es sollten umgehende Maßnahmen zur Verbesserung der Belüftung geprüft werden.

*Quelle: Umweltbundesamt

Was ist automatische Fensterspaltlüftung?

Das natürliche Lüftungssystem KLASSENBESTER wurde entwickelt, um die Luftqualität in Innenräumen durch kontrolliertes und bedarfsgerechtes automatisiertes Öffnen und Schließen von Fenstern zu verbessern. Dieses System nutzt natürliche Luftströme, um frische Luft in einen Raum zu bringen und verbrauchte Luft abzuführen. Besonders in Schulen, wo eine konstante Frischluftzufuhr durch die Anwesenheit vieler Personen in einem Raum essenziell ist, bietet die automatische Fensterlüftung eine effiziente und kostensparende Lösung.

Aufbau und Funktion

Die natürliche automatische kontrollierte Fensterlüftung besteht aus mehreren leicht nachrüstbaren Komponenten die zusammenarbeiten, um die optimale Lüftung eines Raumes sicherzustellen:

• Elektrische Fensterantriebe öffnen und schließen die Fenster automatisch und bedarfsgerecht, basierend auf den Vorgaben des Steuerungssystems.
• Sensoren messen kontinuierlich Temperatur und CO₂-Gehalt in jedem natürlich belüfteten Raum.
• Steuerungseinheit wertet die Daten der Sensoren unter Berücksichtigung der eingestellten Parameter aus und berechnet den optimalen Öffnungswinkel der Fenster. Die Steuerungseinheiten wird mit Daten aus Strömungssimulationen und Berechnungen parametrisiert, um die beste Luftqualität bei behaglichem Raumklima zu gewährleisten.
• Wetterstation erfasst externe Wetterbedingungen wie Temperatur, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Niederschlag, um die Fensterlüftung auf die aktuelle Wetterlage anzupassen.

Technologie im Detail

Die Technologie hinter der automatischen Fensterlüftung basiert auf einem intelligenten System, welches in der Lage ist, die Fensterbewegungen präzise zu steuern. Sobald die Sensoren eine Veränderung der Raumluftqualität feststellen, sendet die Steuerungseinheit ein Signal an die Fensterantriebe, die daraufhin die Fenster öffnen oder schließen. Hierbei wird der Öffnungswinkel exakt berechnet, um die Luftzirkulation zu optimieren und gleichzeitig Energieverluste zu minimieren.

Zusätzlich kann das System verschiedene Lüftungsmodi implementieren, wie:

• Dauerlüftung für eine kontinuierliche Frischluftzufuhr während der Unterrichtszeit. Hierbei kommt es zu keinen Zugerscheinungen und die eingestellten Temperaturgrenzwerte werden eingehalten.
• Stoßlüftung für einen schnellen Luftaustausch innerhalb kurzer Zeiträume, während der Pausenzeiten.
• Nachtlüftung zur Abkühlung des Gebäudes während der Nachtstunden, um die sommerliche Überwärmung des Gebäudes zu vermindern. Hier tragen Überströmelemente zu einer Querlüftung des Gebäudes und somit zu einer effektiven passiven Kühlung bei.

Vorteile gegenüber herkömmlicher Lüftung

Die natürliche automatisierte kontrollierte Fensterlüftung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Lüftungsmethoden, wie der manuellen Lüftung oder zentralen mechanischen Lüftungsanlagen:

• Energieeffizienz: Bei mechanischen Anlagen werden die Luftmengen mittels Ventilatoren in die Räume eingebracht, wodurch die Energiekosten im Betrieb relativ hoch ausfallen. Bei manueller Fensterlüftung kann es zu einem Energieverlust durch „zu viel“ lüften kommen. Mit einer bedarfsgerechten und präzisen Steuerung der automatisierten Fenster werden Lüftungswärmeverluste erheblich reduziert. Die Steuerungseinheiten und Fensterantriebe weisen einen verschwindend geringen Energiebedarf auf.
• Verbesserte Luftqualität: Das System sorgt für eine konstante Frischluftzufuhr, was die Konzentration und das Wohlbefinden der Schüler:innen und Lehrer:innen verbessert.
• Kosteneffizienz: Im Vergleich zu mechanischen Lüftungsanlagen sind die Installations- und Wartungskosten niedriger.
• Umweltfreundlichkeit: Automatische Fensterlüftungssysteme nutzen natürliche Luftströme, was im Vergleich zu mechanischen Lüftungsanlagen zu reduzierten der CO2-Emissionen bei der Anschaffung als auch im Betrieb beiträgt.
• Sicherheit: Die Systeme schließen die Fenster automatisch bei ungünstigen Wetterbedingungen. Die automatisierten Fenster können auch mittels Anbindung an RWA-Anlagen in das Brandschutzkonzept eingebunden werden.
• Präzise Parametrisierung: Das System KLASSENEBSTER wird mittels unterschiedlicher Strömungssimulationen, Behaglichkeitsuntersuchungen und Energieberechnungen geregelt. Somit kann sichergestellt werden, dass auch während des Unterrichtes behaglich gelüftet werden kann. Somit kann die natürliche Lüftung mit KLASSENBESTER klimaaktiv oder BNB zertifiziert werden.
• Nachtabkühlung: Die automatisierten Fenster können ohne weiteren Aufwand in der Nacht geöffnet werden. Bei der Nachtlüftung in den warmen Monaten können die Speichermassen des Gebäudes durch die kühlere Nachtluft auskühlen und den Raum damit tagsüber abkühlen.

Vorteile der automatischen Fensterlüftung in Schulen

Die Nachrüstung von Schulen mit automatischen Fensterlüftungssystemen bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Diese modernen Systeme sorgen nicht nur für eine optimale Luftqualität, sondern bieten auch erhebliche Einsparungen bei den Betriebskosten und tragen zum Umweltschutz bei. Im Folgenden werden die wichtigsten Vorteile detailliert beschrieben.

Energieeffizienz

Ein wesentlicher Vorteil der automatischen Fensterlüftung ist die deutliche Verbesserung der Energieeffizienz. Traditionelle Lüftungsmethoden, wie das manuelle Öffnen von Fenstern, führen häufig zu unnötigem Wärmeverlust, insbesondere in den Wintermonaten. Automatische Systeme hingegen öffnen die Fenster nur dann, wenn es wirklich notwendig ist, und schließen sie sofort, wenn die gewünschte Luftqualität erreicht ist oder die Außentemperaturen zu niedrig werden. Durch die präzise Ansteuerung mit dem KASSENEBESTER-System wird der Energieverbrauch minimiert und die Heizkosten können um bis zu 10 % gesenkt werden. Durch die passive Nachabkühlung können in den Übergangs- und Sommermonaten zusätzlich die Kosten für eine aktive Kühlung verringert werden oder entfallen.

Kosteneffizienz

Neben den Einsparungen bei den Heizkosten bietet die automatische Fensterlüftung auch eine kosteneffiziente Alternative zu mechanischen Lüftungssystemen. Die Anschaffungskosten für automatische Fensterlüftungssysteme sind in der Regel niedriger, und die Wartungskosten sind deutlich geringer, da keine komplexen mechanischen Teile oder Lüftungskanäle gewartet werden müssen. Dies führt zu einer langfristigen Reduzierung der Betriebskosten und macht die Investition in automatische Fensterlüftung zu einer wirtschaftlich sinnvollen Entscheidung.

Komfort und Sicherheit

Ein weiterer Vorteil der automatischen Fensterlüftung ist der erhöhte Komfort und die Sicherheit. Die Systeme arbeiten geräuscharm und wird während des Unterrichtes kaum wahrgenommen. Zudem bieten sie Sicherheitsfunktionen wie das automatische Schließen der Fenster bei starkem Wind und Regen, was das Risiko von Wasserschäden ausschließt. Die Benutzerfreundlichkeit des KASSENEBSTRER-Systeme ermöglicht die klassenweise Übersteuerung mittels Raumbedienelement, als auch die zentrale Steuerung durch die Schulverantwortlichen, welche bei Bedarf manuell eingreifen können.

Wartungsarm und erweiterbar

Automatische Fensterlüftungssysteme sind wartungsarm und lassen sich problemlos erweitern. Sie erfordern keinen regelmäßigen Austausch von Filtern oder anderen Komponenten, was den Wartungsaufwand erheblich reduziert. Zudem können sie in bestehenden Gebäuden leicht nachgerüstet werden, ohne dass umfangreiche bauliche Veränderungen notwendig sind. Dies macht sie besonders attraktiv für Schulen, die ihre Infrastruktur modernisieren möchten, ohne hohe Kosten und Aufwand zu verursachen.

Schritte zur Nachrüstung einer automatischen Fensterlüftung in Schulen

Die Nachrüstung einer automatischen Fensterlüftung in Schulen erfordert sorgfältige Planung und Umsetzung, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Im Folgenden werden die wesentlichen Schritte beschrieben, die notwendig sind, um ein erfolgreiches Lüftungssystem zu installieren und in Betrieb zu nehmen.

1. Planung und Analyse

Der erste Schritt zur Nachrüstung einer automatischen Fensterlüftung in Schulen ist eine umfassende Planung und Analyse. Dies beinhaltet:

• Bestandsaufnahme: Der Prozess beginnt mit einer gründlichen Bestandsaufnahme der bestehenden Lüftungssituation in den Schulgebäuden. Es wird untersucht, welche Fensterkonstruktionen vorhanden sind und wie die baulichen Voraussetzungen aussehen. Hierbei werden auch spezifische Luftqualitätsprobleme berücksichtigt, die durch unzureichende Lüftungssysteme entstehen können.
• Bedarfsermittlung: Nach der initialen Bestandsaufnahme folgt die Bedarfsermittlung. Dabei wird analysiert, welche spezifischen Anforderungen die Schule an ein Lüftungssystem stellt. Wichtige Faktoren sind die Größe der Räume, die Anzahl der Schüler pro Raum, die typische Nutzung der Räume und eventuelle Anforderungen für Zertifizierungen. Diese Daten sind entscheidend, um die Dimensionierung der automatischen Fensterlüftung korrekt vorzunehmen.
• Luftqualitätsmessung: Zusätzlich zu den strukturellen Untersuchungen können Luftqualitätsmessungen durchgeführt werden. Diese Messungen erfassen aktuelle Werte von CO₂-Konzentrationen, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Die Ergebnisse dieser Messungen sind wichtig, um zu bestimmen, wie effektiv das bestehende Lüftungssystem arbeitet und wo Verbesserungen notwendig sind.
• Simulationen und Berechnungen: Nach der Datenerhebung werden Simulationen und Berechnungen durchgeführt, um die optimale Lüftungsstrategie zu ermitteln. Diese Simulationen berücksichtigen alle gesammelten Daten und modellieren verschiedene Szenarien für die automatische Fensterlüftung. Ziel ist es, eine effiziente und bedarfsgerechte Belüftung zu gewährleisten, die sowohl Energieeffizienz als auch ein optimales Raumklima sicherstellt. Durch diese Vorgehensweise kann das Lüftungssystem präzise auf die spezifischen Bedingungen und Bedürfnisse der Schule zugeschnitten werden.

2. Technische Planung und Konzeption

Basierend auf den Ergebnissen der Analyse wird ein maßgeschneidertes Lüftungskonzept entwickelt. Dazu gehören:

• Auswahl der Komponenten: Entscheidung über die geeigneten Fensterantriebe, Sensoren und Steuerungseinheiten, die im System verwendet werden sollen.
• Lüftungskonzept: Erstellung eines detaillierten Plans, der die optimale Fenstergröße und -anzahle, Positionierung der Sensoren, Lage der Überstömelemente sowie die Programmierung der Steuerungseinheit umfasst.
• Integration in bestehende Systeme: Sicherstellung, dass das neue Lüftungssystem nahtlos in die bestehende Infrastruktur der Schule integriert werden kann.

3. Installation und Inbetriebnahme

Die Installation des automatischen kontrollierten Fensterlüftungssystems erfolgt in mehreren Schritten von lizenzierten Partnern:

• Vorbereitung der Fenster: Installation der elektrischen Fensterantriebe und Sicherstellung, dass alle Fenster reibungslos öffnen und schließen können.
• Montage der Sensoren: Anbringung der Innen- und Außensensoren zur Überwachung der Luftqualität und der Wetterbedingungen.
• Verkabelung und Vernetzung: Verbindung aller Komponenten mit der zentralen Steuerungseinheit und bei Kundenwunsch Integration in das bestehende Gebäudeleitsystem.
• Testläufe: Durchführung von Testläufen, um sicherzustellen, dass alle Komponenten korrekt funktionieren und das System wie geplant arbeitet.

4. Schulung und Einweisung

Nach der Installation ist es wichtig, das Schulpersonal in der Nutzung des neuen Systems zu schulen:

• Benutzerschulung: Einweisung des Schulpersonals in die Funktion und die Bedienung des Lüftungssystems, einschließlich der manuellen Steuerungsmöglichkeiten und der Interpretation der Sensordaten.

Erfolgsbeispiele und Kundenfeedbacks

Die Implementierung von automatischen und bedarfsgerechten Fensterlüftungssystemen in Schulen hat sich bereits in zahlreichen Projekten als äußerst erfolgreich erwiesen. Erfahren Sie, wie KLASSENBESTER das Wohlbefinden und die Lebensqualität unserer Kund:innen durch ein verbessertes Raumklima gesteigert hat. Hier präsentieren wir Ihnen Feedback von Nutzer:innen, die das System erfolgreich in ihren Alltag eingebunden haben und nun die Vorzüge eines gesünderen, komfortableren und effizienteren Wohn- und Arbeitsumfeldes erleben.

Fazit

Die Nachrüstung von Schulen mit automatischen Fensterlüftungssystemen ist eine Investition in die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit von Schüler:innen und Lehrer:innen. Diese modernen Lüftungssysteme bieten zahlreiche Vorteile, die weit über die einfache Verbesserung der Luftqualität hinausgehen. Durch die Integration von automatischen Fensterlüftungen können Schulen nicht nur Energie und Kosten sparen, sondern auch ein nachhaltiges und umweltfreundliches Lernumfeld schaffen.

Automatische Fensterlüftungssysteme zeichnen sich durch ihre Energieeffizienz, Kosteneffizienz und Umweltfreundlichkeit aus. Sie verbessern die Luftqualität in den Klassenräumen erheblich, was zu einer Reduktion von gesundheitlichen Beschwerden und einer Steigerung der Gesundheit, Konzentration und Leistungsfähigkeit führt. Die Systeme sind wartungsarm und flexibel nachrüstbar, wodurch sie sich sowohl für Neubauten als auch für Bestandsgebäude und denkmalgeschützte Gebäude eignen.