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VDI 2053: Raumlufttechnische Anlagen für Garagen An
der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie waren beteiligt: Dipl.-Ing.
Klaus Albert, München; Dipl.-Ing. Josef Brosthaus, Köln ; Dipl.-Ing.
(FH) Erich Gottfried, München; Dipl.-Ing. Reinald Mangelsdorf,
Stuttgart; Dipl.-Ing. (FH) Reinhard Mermi, Iffeldorf ; Gero Sagasser,
Lübeck ; Baudirektor Helmut Schmidt, München; Dipl.-Ing. Heinrich
Stadlbauer, München; Dipl.-Ing. (FH) Thomas Terhorst VDI, Düsseldorf
; Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Wagner, Augsburg (Obmann); Prof. Dr. Axel
Zenger, Mainz |
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Neuerungen |
Mit der Überarbeitung der VDI 2053 erfolgt eine Anpassung der bestehenden Richtlinie an den Stand der Technik. Dies betrifft insbesondere die
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Beurteilung von tolerablen CO- Konzentrationen |
In
den letzten Jahren konnten deutliche Fortschritte im Bezug auf das
Emissionsverhalten von Kraftfahrzeugen erzielt werden. Gleichzeitig
wurden im Rahmen des vorbeugenden Gesundheitsschutzes eine Reihe von
Grenzwerten für gesundheitsgefährdende Stoffe abgesenkt. Die
meisten Garagenverordnungen lassen noch Kohlenmonoxidkonzentrationen
von 100 ppm als Halbstundenmittelwert zu. Neuere Veröffentlichungen
geben für Kohlenmonoxid teilweise niedrigere Grenzwerte an. Das
Umweltbundesamt schlägt für einen halbstündigen Mittelungszeitraum
einen Richtwert in der Größenordnung 50 ppm vor. In der Hessischen
Garagenverordnung vom 16. November 1995 wird als Grenzwert ebenfalls
50 ppm (hier als Stundenmittelwert) genannt. Gemäß
TRGS 900 darf an Arbeitsstätten eine CO-Konzentration von 60 ppm als
Spitzenbegrenzung während keiner Viertelstunde überschritten werden.
In Anlehnung an diesen Grenzwert wird im Rahmen der vorliegenden
Richtlinie eine zulässige Kohlenmonoxidkonzentration von 60 ppm als
Viertelstundenmittelwert zugrunde gelegt. Garagen sind so auszulegen
bzw. zu betreiben, daß dieser Wert im Regelfall nicht überschritten
wird. Ein
weiterer Grund für die Absenkung von 100 ppm auf 60 ppm ist in der
Funktion des Kohlenmonoxids als Pilotgas für die restlichen
Schadstoffe in der Garagenluft zu sehen. Die Katalysatortechnik
reduziert den Kohlenmonoxidausstoß besonders deutlich, so daß bei
einer CO-Konzentration von 100 ppm nicht mehr gewährleistet ist, daß
sich die übrigen Schadstoffe noch innerhalb vertretbarer Grenzen
bewegen. In
Garagenräumen mit ständigen Arbeitsplätzen sind die gesetzlichen
MAK-Grenzwerte (maximale Arbeitsplatzkonzentration gesundheitsschädlicher
Arbeitsstoffe) einzuhalten. Die
Überschreitung des Viertelstundenmittelwertes von 60 ppm soll in
Garagen zur Einschaltung der Warneinrichtungen führen. Bei
der Dimensionierung der Raumlufttechnischen Anlage ist außerdem zu
berücksichtigen, daß auch bei den betrieblich ungünstigen Fällen,
die jedoch nicht regelmäßig auftreten dürfen, das Zweifache des zulässigen
Viertelstundenmittelwertes nicht überschritten wird.
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Emissions- modellierung |
Die
Schadstoff-Freisetzung in der Garage hängt wesentlich von folgenden Parametern
ab: ·
Fahrstrecke in der Garage ·
Flottenzusammensetzung (Art der Fahrzeuge) ·
Fahrmuster ·
Fahrbahnneigung Wesentlich
für die Freisetzung von Schadstoffen bei Ausfahrten ist die bereits zurückgelegte
Fahrstrecke, weil der Katalysator erst auf die richtige Betriebstemperatur
kommen muß, um optimal zu wirken. Außerdem geht in die Emissionen kalt auch
der eigentliche Startvorgang mit ein. In Tabelle 1 sind entsprechende
Rechenwerte für CO für einfahrende, betriebswarme Fahrzeuge (Emissionen warm)
und für ausfahrende Pkw (Emissionen kalt, inkl. Startvorgang) in Gramm abhängig
von der Fahrstrecke angegeben. Die
Angaben in Tabelle 1 basieren im wesentlichen auf Untersuchungen der FH Mainz
auf Basis des Handbuches „Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs„ und
Untersuchungen in verschiedenen Tiefgaragen. Rechenwerte
für Emissionen von Kohlenmonoxid
Die
Emissionen kalt werden bei rechnerischen Fahrwegen unter 80 m mit einem
streckenunabhängigen Mindestwert berechnet. Diese Näherung bewirkt keine großen
Ungenauigkeiten, weil der Kohlenmonoxidausstoß bei diesen eher kurzen Fahrwegen
in der Garage zum größten Teil durch den Kaltstartvorgang bestimmt wird. Aus obiger Tabelle lässt sich auch der bestimmende Einfluss der ausfahrenden Fahrzeuge (im Vergleich zu den betriebswarm einfahrenden Fahrzeugen) auf die CO-Emission ablesen.
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Lüftungsbemessung |
In
der Praxis ist die ideale Luftführung bzw. Vermischung der Außenluft
mit der Garagenluft nicht überall zu gewährleisten. Messungen in
ausgeführten Garagen legen nahe, dass auch beim Vorhandensein einer
Zu- und Abluftanlage mit entsprechendem Kanalsystem in der Garage es
zu Differenzen von ca. 25% zwischen der gemessenen und der aus dem
Volumenstrom berechneten Luftwechselrate kommen kann. Zu
noch gravierenderen Ungleichmäßigkeiten kann es bei Garagen mit natürlicher
Nachströmung kommen, wenn beispielsweise ein großer Teil der Außenluft
bei geöffneten Garagentoren über die Zufahrtsrampe einströmt und
diese Luft dann am unteren Rampenbereich abgesaugt wird, ohne dass
eine nennenswerte Durchmischung mit der Garagenluft stattfindet. Ein
solcher „Kurzschluss„ in der Luftführung ist zu vermeiden und
kann dazu führen, dass über die vorhandenen Außenwandschächte
mit kleinerem Querschnitt nicht der bei der Projektierung vorgesehene
Luftvolumenstrom einströmt.
Die Abweichung von der idealen Luftführung kann durch einen
entsprechenden Aufschlag auf den Volumenstrom ausgeglichen werden.
Diese Aufschläge werden durch den Faktor fg ausgedrückt und lassen
sich pauschal nur als Anhaltswerte angeben, fg soll aber üblicherweise
im Bereich 1,25 bis 1,5 liegen.
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Immissionsschutzes außerhalb der Garage |
Messungen
in der Abluft ausgewählter Parkgaragen belegen, dass abhängig von
der Größe, der Fahrtstrecke und der mittleren Aufenthaltsdauer in
der Parkgarage auch bei Einhaltung der CO-Grenzwerte vergleichsweise
hohe NO2-, Benzol- und Rußimmissionen in und damit auch -emissionen
aus der Garage auftreten können (1,2). Im Hinblick auf den Benutzer
der Tiefgarage, der sich nur für einige Minuten innerhalb der
Parkzone aufhält, sind diese Immissionen nur von untergeordneter
Bedeutung. Für unmittelbare Anwohner, die der Abluft langfristig
ausgesetzt sind, können diese Benzol-, Ruß- und NO2 - Freisetzungen
unter ungünstigen Ausbreitungsbedingungen jedoch gegebenenfalls zu
einer gesundheitlichen Belastung führen (5,6). Es ist daher bei der Konzeption neuer Lüftungsanlagen von Garagen sicherzustellen, dass es durch die Garagenabluft zu keiner gesundheitlichen Belastung von Anwohnern kommt. Vor allem bodennahe Garagenportale und andere Nachströmöffnungen, die zu Zeiten einer natürlichen Lüftung, je nach Wind- und Temperaturverteilung, auch in mechanisch ventilierten Garagen als Emissionsquellen fungieren können (6), sind nicht in der Nähe von Fenstern, Balkonen, Spielplätzen oder anderen ähnlich sensiblen Positionen zu positionieren. Im Zweifelsfall ist mit geeigneten Emissions- und Immissionsmodellen (Screening- oder Prognosemodellen) wie z.B. ADIP die zu erwartende Immissionskonzentration an nutzungssensiblen Punkten auf ihre Relevanz zu überprüfen.
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