[PDF] Gesundheitliche Bewertung von Kohlendioxid in der Innenraumluft

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Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 11 · 2008

Gesundheitliche Bewertung

von Kohlendioxid in der

Innenraumluft

Mitteilungen der Ad-hoc-Arbeitsgruppe

Innenraumrichtwerte der Innenraumluft-

hygiene-Kommission des Umweltbundes- amtes und der Obersten Landesgesundheits-

Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch -

Gesundheitsschutz 2008 · 51:1358-1369

DOI 10.1007/s00103-008-0707-2

© Sprin ger Me di zin Ver lag 2008

VorbemerkungMit seiner Atmung und seinen Ausdün- stungen stellt der Mensch eine wesentliche

Quelle von Verunreinigungen in der In-

nenraumluft dar. Als Abbauprodukt der menschlichen Atmung spiegelt der Koh- lendioxidgehalt der Innenraumluft die

Anwesenheit eines oder mehrerer Men-

seiner Nutzung wider. Der Anstieg der

Kohlendioxidkonzentration in der Raum-

luft korreliert mit dem Anstieg der dünstungen. Bei Abwesenheit anderer CO -Quellen gilt deshalb die Kohlendio- xidkonzentration in der Innenraumluft als allgemeiner Indikator für die Gesamt- menge der vom Menschen abgegebenen organischen Emissionen einschließlich der Geruchsstoffe und als Leitparameter zur Beurteilung der Lüftungssituation.

Kohlendioxid wird als Expositions-

marker auch in Wirkungsstudien heran- denen Wirkungen allerdings nicht alleine dem Kohlendioxid, sondern der Gesamt- belastung der Luft eines Innenraums zugeschrieben werden. Die Ad-hoc-Ar- beitsgruppe Innenraumrichtwerte der

Innenraumlufthygiene-Kommission des

Kohlendioxid (chemische Kurzbezeich-

nung: CO ) ist ein farb- und geruchloses

Gas. Mit einer Konzentration um

ppm ist es ein natürlicher Bestandteil der Umgebungsluft. CO entsteht bei der stoffhaltigen Substanzen bei ausreichender

Sauerstoffzufuhr. Im Organismus von Le-

bewesen bildet es sich als Abbauprodukt der Zellatmung. 1

Für die Angabe einer Kohlendioxidkonzentra-

tion in der Luft werden mehrere Maßeinheiten verwendet. Die Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innen- raumrichtwerte verwendet die im internationa- len Gebrauch übliche Einheit ppm (aus dem

Englischen parts per million - Volumenteile pro

Million Volumenteile). 1000 ppm CO

2 entspre- chen 1 Volumenpromille (Vol.-‰) oder 0,1 Volu- menprozent (Vol.-%) oder 1, CO2 pro Kubik- meter (bei 1013 mbar und 20°C). CO -Konzentration im Wesentlichen von folgenden Faktoren ab: F

Anzahl der Personen im Innenraum,

F

Raumvolumen,

F F

Zeitdauer, die Raumnutzer im Innen-

ra um v erbringen, F ra um, F

Luftwechsel bzw. Außenluftvolumen-

st r om.

Ein rascher Anstieg der CO

-Konzentra- tion in der Raumluft ist die typische Folge der Anwesenheit vieler Personen in relativ gem Luftwechsel. Kritische CO -Konzen- trationen treten in der Regel zusammen mit anderen Luftverunreinigungen, ins- besondere Geruchsstoffen u. a. aus dem

Schweiß oder von Kosmetika sowie Mi-

kroorganismen, auf.

Bei luftdichter Bauweise und damit

einhergehend sehr geringen Luftwechsel- zahlen kann die CO -Konzentration auch bei Anwesenheit weniger Personen (z. B. men.

Bekanntmachung des Umweltbundesamtes

1359Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 11 · 2008

und kurzzeitig genutzt werden, sind

ßigen und stundenlangen Aufenthalts-

dauer von Schülern und Lehrern hin- sichtlich ihrer CO -Konzentration in der

Klassenraumluft besonders kritisch zu

laufende oder abgeschlossene Untersu- chungen zur Belastung der Innenraum- haben übereinstimmend erhebliche Defi- zite hinsichtlich einer diesbezüglich aus-

Schulen aufgezeigt [, , , ]. Offenbar

werden Empfehlungen der Innenraum- lufthygiene-Kommission des Umwelt- bundesamtes [] und der Landesgesund-

Schulen nicht konsequent umgesetzt.

Nach Auffassung der Ad-hoc-Arbeits-

gruppe Innenraumrichtwerte kann Un- kenntnis über die Dynamik und Bedeu- tung von Anstieg und Verlauf der CO

Konzentration in der Raumluft und damit

über die Notwendigkeit von Maßnahmen

Nachfolgend werden gesundheitlich-

hygienische Leitwerte für Kohlendioxid in der Raumluft zur Beurteilung einer aus- hilfreich sein. Um ein unmittelbares Han- werte), sondern die zum jeweiligen Zeit- punkt im Innenraum anzutreffende CO

Konzentration (Momentanwert).

2 Begriffsbestimmungen

In Anlehnung an die Festle-

weltfragen [], die Richtlinie VDI

Blatt [] und die ISO - [

] werden F wie W o hn-, Schlaf- und Badezimmer,

Küche, Bastel-, Sport- und Keller-

(z. B . S F G e

Luftschadstoffe den Regelungen des

Gefahrstoffrechtes (insbesondere zu

Arbeitsplatzgrenzwerten) unterliegen,

F f fentlichen Verkehrsmitteln. dauer haft eingerichtet sind) sind die An- tretenden Luftschadstoffe nicht als Ar- beitsstoffe verwendet werden oder wenn ein Arbeitsstoff aus einem gefahrstoff- me übertritt.

Gesundheitlich-hygienische Leitwerte.

Gesundheitlich-hygienische Leitwerte

sind systematisch entwickelte Hilfen zur

Entscheidungsfindung über eine ange-

messene Vorgehensweise bei speziellen gesundheitlichen oder hygienischen Pro- blemen. Sie sind eine Orientierungshilfe im Sinne von Handlungswerten und Ent- scheidungsoptionen, von denen nur in sollte. Die Leitwerte für Kohlendioxid in der Raumluft sind wissenschaftlich be- gründete, praxisorientierte Handlungs- empfehlungen. Leitwerte begrenzen einen

Konzentrationsbereich einer Verbindung

oder Verbindungsklasse in der Innen- raumluft, für den systematische praktische

Erfahrungen vorliegen, dass mit stei-

gender Konzentration die Wahrschein- lichkeit für Beschwerden und nachteilige gesundheitliche Auswirkungen zunehmen (s. []: Kap. ]). Davon abzugrenzen sind toxikologisch begründete Richtwerte.

Momentanwerte.

Momentanwerte be-

schreiben die aktuellen CO -Konzentrati-

Der Außenluftvolumenstrom bzw. die

Stroms (in l/s oder m/h) von Außenluft

der durch die Lüftungsanlage oder durch schen bestimmt sind, werden die erfor- sonenbezogen als l/s Person oder m/h

Person angegeben.

Die Luftwechselzahl (n in /h) ist der

Quotient aus dem Zuluftvolumenstrom in

m/h und dem Raumvolumen in m.

3 Messstrategie und Messung

von Kohlendioxid in der Innen- raumluft

Messungen von Kohlendioxid in der

Raumluft sind vor allem angezeigt, wenn

die Kombination aus Nutzung (z. B. hohe

Personenzahl) und baulichen Gegeben-

werden kann; Flure mit Brandschutz- türen) vermuten lassen, dass Überschrei- tungen eines Leitwertes für Kohlendioxid in der Raumluft zu besorgen sind.

Die VDI-Richtlinie VDI - gibt

Hinweise, welche Messbedingungen bei

welchem Messziel einzuhalten sind []:

ŒDie Überprüfung des Richtwertes ist da-

her nur unter üblichen Nutzungsbedin- gungen und mit der üblichen Personenbe- legung sinnvoll. Der Raum sollte vor Be- ginn der Messung für einige Minuten

Querlüftung." Bei der Untersuchung von

nische Anlage verfügen, ist die Anlage

Raum üblichen Betriebsbedingungen zu

betreiben.

Zum Zeitpunkt der Messung wird aus-

geführt: ŒWenn überprüft werden soll, ob in einem Raum hinsichtlich der CO

Konzentration hygienisch einwandfreie

Bedingungen herrschen, wird die Kon-

zentration bei der vorgesehenen Nutzung (Personenbelegung) des Raumes über ei- nen bestimmten Zeitraum hinweg konti-

Bekanntmachung des Umweltbundesamtes

1360
Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 11 · 2008 nuierlich registriert, z. B. über den Zeit- raum der üblichen Nutzungsdauer. Dabei wird mit der Messung begonnen, nach- de, sodass sich als Ausgangspunkt die CO 2 -Konzentration der Außenluft er- gibt." Der Ort der Messung sollte sich "in befinden". Abweichend davon kann ent- sprechend der Fragestellung der Messort auch beispielsweise dem Aufenthaltsort einer Person angepasst werden (z. B. Bü- roarbeitsplatz), wobei darauf zu achten ist, dass die Messung nicht durch die direkt ausgeatmete Luft der betreffenden oder einer anderen Person beeinflusst wird (Mindestabstand: 1 m).

Für Schulen empfiehlt die Ad-hoc-

Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte als

Messzeitraum die Nutzungsdauer eines

Schultages mit einer ausreichenden zeit-

die Erstellung eines Konzentrationszeit- profiles (s. Beispiel in Abschnitt 4) zur

Ermittlung von Nutzungszeiten mit unzu-

reichender Lüftung sowie die Bestimmung der jeweils aktuellen CO 2 -Konzentrati- onen der Innenraumluft (Momentan- werte), die der hygienischen Bewertung anhand der in Abschnitt 6.2 (in . Tabel- le 4 ) aufgeführten Leitwerte dient.

Als Verfahren zur Messung der CO

2

Konzentration der Innenraumluft stehen

z. B. die nicht-dispersive Infrarotspektro- skopie (NDIR) oder die photoakustische

Spektroskopie (PAS) zur Verfügung [10].

In der Regel wird die CO

2 -Konzentration der Innenraumluft mit einem automa- stimmten zeitlichen Abstand (z. B. alle

10 s) einen Messwert erhebt. Damit wird

rung der CO 2 -Konzentration der Innen- raumluft zu verfolgen.

4 Exposition gegenüber Kohlen-

dioxid in der Innenraumluft

Für den Außenluftbeitrag zur CO

2 -Kon- zentration der Innenraumluft werden der- und für Stadtzentren von 400 ppm ge-

58 Messungen in der Außenluft vor baye-rischen Schulen, bei denen sich die mittle-ren Konzentrationen (Mediane) zwischen 383 ppm in der Sommermessperiode und 405 ppm bei den Wintermessungen be-wegten [3].

Wohnungen.

Baek et al. [11] untersuchten

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