Damit wir nicht krank werden

Bei der Entscheidung für eine bestimmte Befeuchtungstechnik empfiehlt es sich, die geplante Gerätetechnik und die Hygiene­maßnahmen gewissenhaft zu überdenken. Schließlich können seröse Hygiene­nachweise zur Beurteilung der hygienischen Arbeitsweise von Luftbefeuchtungssystemen herangezogen werden. Immerhin geht es um die Gesundheit der Menschen, die mit den Systemen zusammenleben. Damit alles glatt läuft, sind fünf Kriterien zu beachten.

1. Befeuchtungsstrecken dimensionieren

Die Befeuchtungsstrecke (Bild 1) setzt sichzusammen aus der Nebelzone und der anschließenden Expansions- und Vermischungszone. Als Nebelzone bezeichnet man den Weg hinter der Luftbefeuchtungsanlage von der Einbringung bis zur vollständigen Aufnahme der Dampfmenge durch die Anlagenluft. Daran anschließend folgt die Expansions- und Vermischungszone. In diesem Streckenabschnitt vermischt sich die eingebrachte Feuchtigkeit gleichmäßig mit dem Luftstrom. Die Länge der erforderlichen Befeuchtungsstrecke hängt jeweils von dem in Luftrichtung folgenden Bauteil ab. Zur Vermeidung von Kondensations-Erscheinungen innerhalb der Luftleitungen ist die richtige Bemessung der Befeuchtungsstrecke außerordentlich wichtig. Auch für die richtige Feuchteregelung ist ihre Kenntnis von grundlegender Bedeutung, da die Platzierung der Regelfühler erst dort erfolgen soll, wo ausgeglichene Feuchtewerte vorliegen.

Bei der Dampf-Luftbefeuchtung lassen sich Befeuchtungsstrecken mit ausreichender Genauigkeit bestimmen. Bei beengten Platzverhältnissen bieten sich Mehrfach-Dampfverteilsysteme an. Wegen der schnelleren Durchmischung der Anlagenluft durch die großflächige Dampfeinbringung werden erhebliche Reduzierungen der Befeuchtungsstrecken erreicht. Gleichzeitig werden Forderungen einer homogenen Dampfverteilung aus VDI 6022 Blatt 1 erfüllt.

Bei adiabaten Befeuchtungssystemen wie Hybrid-Luftbefeuchtern oder verschiedenen Verdunstern ist die Befeuchtungsstrecke bauartbedingt festgelegt. Wesentlich schwieriger ist ihre Bestimmung bei Hochdruck- und Ultraschall-Zerstäubern. Die wichtigsten Einflussgrößen sind Feuchteerhöhung, Lufttemperatur, Luftgeschwindigkeit, Strömungsprofil und vor allem die Aerosolgrößen des zerstäubten Befeuchtungswassers. Gerade die schlechte Abscheidemöglichkeit und langsame Verdunstung von Wasser-Aerosolen machen die Bestimmung der Befeuchtungsstrecken außerordentlich schwierig. Für eine verbindliche Beurteilung liegen praktisch keine gesicherten Erkenntnisse vor. Nur wenn aus einem adiabaten Befeuchtungssystem keine Wasser-Aerosole ausgetragen werden, ist die zuverlässige Befeuchtungsstrecken-Bestimmung möglich.

2. Bildung von Biofilmen unterbinden

Das Zulaufwasser zu Luftbefeuchtern soll die mikrobiologische Qualität von Trinkwasser aufweisen. Deshalb sind maximal 100 KBE/ml zulässig. Auch diese geringe Anzahl von Mikroorganismen siedelt sich in Wasserleitungen, auf Verdunstungskörpern oder im Nassbereich von Luftbefeuchtern an und kann dort im Lauf der Zeit einen massiven Biofilm (Bild 2) ausbilden. Dies geschieht so lange unbemerkt, bis der Biofilm im Verlauf von einigen Tagen bis Monaten entsprechend dick angewachsen ist und seine sta­tionäre Phase erreicht. Von diesem Zeitpunkt an gibt der Biofilm kontinuierlich Keime ab und es erfolgt unkontrollierte Kontamination des Befeuchtungswassers bzw. der Anlagenluft.

Hygienisch riskante Biofilme können sich praktisch auf allen mit Wasser benetzten Oberflächen ansiedeln und ausbreiten. Besonders gefährdet sind:

• Wasserzulaufleitungen zu Luftbefeuchtern
• Wasserleitungen innerhalb von Befeuchtungssystemen
• Verdunstungskörper
• Tropfenabscheider
• Wasserwannen
• Befeuchterkammern

Die Bildung von Biofilmen kann mit ge­eigneten Maßnahmen eingedämmt bzw. verhindert werden. Dabei sind Einzelmaßnahmen nicht zielführend, vielmehr ist nur die Kombination aller hygienerelevanten Maßnahmen schlussendlich von Erfolg gekrönt. Wesentliche Bedeutung haben dabei:

• hygienisches Befeuchtungswasser
• keine Stagnation in den Wasserleitungen
• Hygienemaßnahmen zur Keimminderung
• regelmäßige Reinigung mit Desinfektion

Um das Wachstum von Biofilmen zu unterbinden, sind zwingend geeignete keimmindernde Maßnahmen zu ergreifen. Dabei kommt es darauf an, dass gesundheitlich unbedenkliche Verfahren angewandt werden und für ausreichende Wirksamkeit oder zum Schutz vor Überdosierung eine genaue Regelung entsprechend der jeweiligen Befeuchtungsleistung möglich sein muss. Eine zusätzliche automatische Kapazitätskontrolle zur Überwachung der Standzeit ist ebenfalls unabdingbar.

3 .Eintrag von Wasser-Aerosolen ­verhindern

Wasser-Aerosole (Bild 3) in Klimaanlagen sind generell problematisch. Sie können ein Gesundheitsrisiko darstellen und dürfen deshalb nicht in das Luftleitungssystem eingetragen werden:

• Wasser-Aerosole können sich in Luftleitungen niederschlagen und hygienisch problematische Feuchtflächen bilden.
• Bei mikrobiologischer Belastung des Befeuchtungswassers gelangen mit den Aerosolen Keime in die Atemluft.
• Wasser-Aerosole können wegen ihrer geringen Größe nur sehr schwer und teilweise überhaupt nicht abgeschieden werden. Wegen ihres typisch schwebefähigen Verhaltens werden sie, ohne vollständig zu verdunsten, über weite Strecken durch die Lüftungskanäle getragen und können schließlich in die Atemluft gelangen.

Abhängig von ihrer Größe dringen eingeatmete Wasser-Aerosole unterschiedlich weit in die Atemwege ein. Bei mikrobiologisch belastetem Befeuchtungswasser werden somit schädliche Keime tief in den Atemtrakt getragen. Deshalb sind Wasser-Aerosole gerade bei einer vorhandenen Biofilmbildung besonders sensibel zu betrachten.

Bei klinischen Untersuchungen wurden bereits wiederholt Fälle von exogen allergischer Alveolitis (EAA) durch eingeatmete verunreinigte Wasser-Aerosole aus Zerstäubungs-Luftbefeuchtern nachgewiesen. Die Lungenerkrankung EAA wird u. a. durch organische Stäube, Schimmelpilze, Hefen und Bakterien hervorgerufen und äußert sich in Fieber mit Husten und Atemnot. Sie kann bei geschwächten Personen lebensbedrohlich werden. Luftbefeuchter sind nach VDI 6022 Blatt 1 so auszulegen und zu betreiben, dass Wasser-Aerosole nicht in das Luftleitungssystem gelangen können. Handelsübliche Tropfenabscheider versagen, wenn es darum geht, kleine Wasser-Aerosole aus dem Luftstrom abzuscheiden. Wegen ihrer geringen Masse passen sie sich Luftrichtungsänderungen sehr leicht an und können durch Fliehkraftwirkung nicht abgeschieden werden. Auf jeden Fall besteht bei allen Abscheider-Vorrichtungen ein Gefährdungspotenzial durch Biofilm-Wachstum.

4. Systemgerechte Feuchteregelung ­vorsehen

Aus hygienischer Sicht kommt der richtigen Regelung von Luftbefeuchtungssystemen eine große Bedeutung zu. Taupunkt-Unterschreitungen im laufenden Anlagenbetrieb sind zu vermeiden und es soll sich kein Kondensat im Luftleitungssystem niederschlagen. Befeuchten von Luft bedeutet jedoch immer den Wechsel des Aggregatzustands von Wasser zu Dampf; ungeeignete Regelkonzepte können auch die Umkehrung dieser Änderung des Aggregatzustands begünstigen. Ein Blick auf das h,x-Diagramm verdeutlicht anschaulich die unterschiedlichen thermodynamischen Verläufe der einzelnen Befeuchtungsverfahren. Angesichts dieser verschiedenen Verläufe ist eine Universallösung bei der Regelung von Luftbefeuchtern von vorneherein ausgeschlossen.

Die Dampf-Luftbefeuchtung ist ein nahezu isothermer Vorgang. Es findet nur eine sehr geringe Erhöhung der Lufttemperatur durch den Befeuchtungsvorgang statt. Deshalb sind bei der Feuchteregelung üblicherweise nur die Feuchtewerte der Anlagen- bzw. Raumluft zu berücksichtigen.

Bei den adiabaten Befeuchtungsverfahren (Zerstäuben und Verdunsten) erfolgt eine beträchtliche Abkühlung der befeuchteten Luft. Deshalb kann die Feuchteregelung in diesen Fällen nur in Verbindung mit der Regelung der Lufttemperatur erfolgen.

5. Hygienenachweis aller ­hygienerelevanten Eigenschaften

Für die Bewertung von Luftbefeuchtungsanlagen können unterschiedliche Hygie­nenachweise dienen. Befeuchtungssysteme sollen normalerweise über viele Jahre hinweg sowohl in technischer wie auch in hy­gienischer Hinsicht einwandfrei arbeiten. Als Lebensmittel soll Atemluft die Hygiene-Anforderungen, welche an Lebensmittel gestellt werden, erfüllen. Neben der Einhaltung von technischer Standards und des einschlägigen Regelwerkes spielt das individuelle Hygienebedürfnis eine wichtige Rolle. Dieses ist bei der Atemluft erfahrungsgemäß besonders hoch. Baumusterprüfungen, welche lediglich die technisch-konstruktive Übereinstimmung von Geräten und Komponenten mit bestimmten Richtlinien o. ä. bestätigen, stellen noch keinen Nachweis für hygienische Arbeitsweise dar. Eine wesentliche Voraussetzung für die Hygienesicherheit ist, dass alle mikrobiologischen und hygienerelevanten Erfordernisse umfassend betrachtet und bewertet werden.

Hierzu gehören auch präventive Maßnahmen zur Eindämmung von Keimwachstum sowie gewissenhafte und nach dem heutigen Kenntnisstand vorgenommene Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen. Eine Beurteilung der Hygienequalität von Befeuchtungssystemen ist deshalb nur möglich, wenn alle erforderlichen Hygienemerkmale betrachtet und erfüllt werden:

• Einhaltung technischer Richtlinien
• Hygienemaßnahmen zur Keimminderung
• regelmäßige Reinigung mit Desinfektion

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INfo

Die Planungsbroschüre ­Planungskriterien zur Luftbefeuchtung von Walter Meier können Sie per E-Mail anfordern unter Manuel.Speiseder@waltermeier.com.