Bestimmung des durchschnittlichen, windinduzierten Luftwechsels in einem Atrium am Beispiel des Energieforums Berlin

Um festzustellen, auf welchen Effekt der Luftwechsel in einem Atrium tatsächlich zurückzuführen ist, wurden im Rahmen dieser Forschungsarbeit Messungen in einem realen Gebäude und umfangreiche Simulationsrechnungen durchgeführt. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die Einflüsse des windinduzierten und des temperaturinduzierten Luftwechsels sich nicht additiv überlagern und der Ansatz des windinduzierten Luftwechsels zu insgesamt realistischen Ergebnissen führt. Der Luftwechsel im Innenraum wird insbesondere bei freier Lüftung stark von der Gebäudegeometrie, der umgebenden Bebauung und der jeweiligen Windrichtung beeinflusst. Mit Hilfe eines Diagramms zur Ermittlung des Luftwechsels, kann bei Kenntnis der für einen bestimmten Gebäudestandort im Jahresdurchschnitt auftretenden Häufigkeiten von Windrichtung und Windgeschwindigkeit der durchschnittliche, windinduzierte, natürliche Luftwechsel in einem Atrium ermittelt und ggf. optimiert werden. Der Bestimmung der maßgeblichen gebäude-spezifischen Druckdifferenz zwischen Zu- und Abluftöffnungen kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Druckbeiwerte, die an geschlossenen Fassaden ermittelt wurden, führen unter Umständen dazu, dass die Luftwechsel zu hoch eingeschätzt werden, insbesondere wenn sowohl die Zu- wie auch die Abluftöffnung durch den Winddruck/-sog beeinflusst werden. Weiterhin ergab die Studie, dass allein die Angabe des Luftwechsels nicht ausreichend ist, um das Raumklima zu beurteilen. Um die Strömungsform des Gesamtlufthaushalts zu bewerten, sollte auf jeden Fall der Luftaustauschwirkungsgrad ermittelt werden. Zu einer genaueren Analyse der Raumluftqualität sind darüber hinaus weitere Kenngrößen wie der Luftaustauschindex zur Beschreibung der zu erwartenden Luftalterverteilung erforderlich. Bei Kenntnis des Luftaustauschindexes und dem dazugehörigen Luftaustauschwirkungsgrad kann das lokale Luftalter an jedem beliebigen Punkt im Raum für jeden Luftwechsel bestimmt werden.