Untersuchung der luftreinigenden Wirkung einer temperierten Wasserwand in Innenräumen hinsichtlich Feinstaub PM 10

Zum Zwecke der Raumluftkonditionierung wurde am Fraunhofer‐Institut für Bauphysik IBP ein vertikales Flächenelement entwickelt, über das temperiertes Wasser fließt. Da es sich bei diesem Element um eine Art Zimmerbrunnen handelt, der die Raumluft sowohl kühlt als auch be‐ oder entfeuchtet, wird diese Anlage auch als Klimabrunnen bezeichnet. Aufgrund von Beobachtungen besteht die Vermutung, dass dieser Klimabrunnen auch in der Lage ist, die umgebende Luft von Fremdpartikeln zu reinigen. Am Beispiel von Feinstaub der Größe PM10 wurde daher mithilfe eines Grimm‐Messgerätes untersucht, wie sich eine einmalig eingebrachte Feinstaubmenge vor dem Klimabrunnen verhält und welchen Einfluss die Wassertemperatur auf den zeitlichen Verlauf der Schadstoffkonzentration hat. Die Auswertung der Messergebnisse zeigt einen beachtlichen Zusammenhang zwischen Wassertemperatur und Abnahmegeschwindigkeit der Feinstaubmenge in der Luft. Ein auf 7 °C gekühlter Klimabrunnen schafft es, die PM10‐Konzentration ausgehend von 200 µg/m3 rund 21 Minuten schneller unter den gesetzlichen Grenzwert von 50 µg/m3 zu senken als ein ungekühlter Klimabrunnen. Die Reduktion auf unter ein Prozent der Startmenge geschieht sogar über eine Stunde schneller. Dabei spielt nachweislich die Luftzirkulation eine bedeutende Rolle, die aufgrund von Konvektion infolge der Temperaturunterschiede an der Grenzschicht zwischen Wasser und Raumluft entsteht. Hier zeigt sich ein klarer Vorteil des Klimabrunnens gegenüber ungekühlten Wasserwänden.

The Chilled Water Wall, a vertical panel over which temperature‐controlled water flows, was developed at the Fraunhofer Institute for Building Physics IBP for indoor air conditioning. Due to observations, it is assumed that the Chilled Water Wall is able to clean the surrounding air from external particles. Using the example of fine dust of the size PM10, the examination with a GRIMM instrument shows how a concentration of introduced pollutants changes over time with the help of the Chilled Water Wall and reveals the influence of the water temperature on the chronological trajectory. The evaluation of the test indicates a significant coherence between the water temperature and the decline velocity of the fine dust volume in the air. The Chilled Water Wall cooled down to 7 °C is capable of reducing a PM10 concentration of 200 µg/m3 at the beginning of the measurement to below the statutory value of 50 µg/m3 about 21 minutes faster than the uncooled Water Wall. The reduction to under one percent of the initial amount of fine dust volume happens even more than one hour faster. Evidently, air circulation, which results from convection due to the differences in temperature at the barrier between the water and the indoor air, plays an important role here. In this case the Chilled Water Wall shows its clear advantage over uncooled water panels.