Wie kann man einen großen Raumheizkörper ohne Abgasrohr haben?
Ermöglicht wird dies durch die Verwendung von reinem Qualitätsbrennstoff, der eine perfekte Verbrennung gewährleistet. Mehr als 99 % der Abgase bestehen aus Kohlendioxid und Wasserdampf, die Bestandteil der Atemluft sind. Es gibt praktisch keinen Ruß oder andere Feinpartikel, nicht einmal Kohlenmonoxid. Abgase von sauber verbrennenden, hochwertigen Brennstoffen enthalten sehr geringe Stickoxidwerte, die kein Gesundheitsrisiko darstellen. Mehr erfahren Sie in diesem Artikel.
Wasserdampf ist in keiner Weise gesundheitsgefährdend, und die Feuchtigkeit in den Abgasen von Airrex-Infrarotstrahlern schadet der Struktur des beheizten Raums nicht.
Ölheizungen und Kohlendioxidbelastung
Das Beheizen geschlossener Räume wie z. B. Hallen und Lager erfolgt in zwei Phasen: Erstaufheizung und Dauerheizung.
Bei der Erstaufheizung bläst oder strahlt das Heizgerät die Wärme mit maximaler Leistung ab und erzeugt dabei die größte Menge an Abgasen. Ist der Raum beheizt, benötigt die Dauerheizung nur noch einen Bruchteil der Heizleistung des Heizgeräts. In dieser Phase verbrauchen Airrex-Infrarotstrahler in der Regel nur eine geringe Menge Brennstoff pro Stunde.
Durch die zwei Heizstufen variiert auch die Abgasbelastung im beheizten Raum stark. Daher variiert die Lüftungsleistung, die zum Gewährleisten einer angemessenen Menge an Zuluft und einem zum Atmen geeigneten Kohlendioxidgehalt erforderlich ist.
Belastung bei voller Heizleistung
Airrex-Infrarotstrahler werden in drei Leistungsklassen angeboten. Die Heizleistung des kleinsten Airrex-Modells AH-200 beträgt 13 kWh, die des mittleren Airrex-Modells AH-300 15 kWh und die des größten Modells AH-800 bis zu 22 kWh. Die Kapazität wird durch die Verbrennung von etwa 1,0-2,5 Litern Brennstoff pro Stunde erreicht.
Bei der Verbrennung von 1,5 Litern Heizöl bzw. Diesel entstehen etwa vier Kilogramm bzw. 4.000 Gramm Kohlendioxid. Der Verbrennungsprozess benötigt etwa 22 Kubikmeter Luft. Dementsprechend werden für die Verbrennung von 2,5 Litern etwa 36 m3 Luft benötigt und etwa 6.600 Gramm Kohlendioxid als Verbrennungsprodukt erzeugt.
Das durch die Heizung gebildete Kohlendioxid macht das Arbeiten im beheizten Raum anstrengender. Aber wann wird es zu einem Gesundheitsrisiko?
Kohlendioxid ist als solches nicht gefährlich, hohe Konzentrationen gelten jedoch als schädlich.
Kohlendioxid ist eines der normalen Gase in der Luft und als solches überhaupt nicht gefährlich. Im Gegenteil: Der menschliche Körper braucht Kohlendioxid, um zu funktionieren. Erhöht sich der Kohlendioxidgehalt in der Luft, haben wir das Gefühl, „außer Atem“ zu sein, und der Körper reagiert darauf mit einer automatischen Erhöhung der Atemfrequenz. Ein hoher Kohlendioxidgehalt in der Luft kann Kopfschmerzen, Müdigkeit und ein Gefühl stickiger Luft verursachen.
Die Menge an Kohlendioxid in der Luft wird in ppm (parts per million) angegeben. Der Kohlendioxidgehalt in der freien Atmosphäre beträgt etwa 380 ppm.
Gemäß dem Erlass des Ministeriums für Soziales und Gesundheit zu den als schädlich bekannten Konzentrationen (HTP) und dem Verfahren des Umweltministeriums zum Kohlendioxidgehalt in der Innenraumluft beträgt die maximal zulässige Kohlendioxidkonzentration bei normalen Wetterbedingungen und während der Belegung eines Raumes 1.200 ppm. Der zulässige Grenzwert für eine Exposition am Arbeitsplatz während eines 8-Stunden-Arbeitstages beträgt 5.000 ppm. Dies entspricht einer Kohlendioxidkonzentration von einem halben Prozent (0,5 %) in der Luft.
Aus der Tatsache, dass U-Boot-Besatzungen in einer Atmosphäre arbeiten und leben, die etwa ein Prozent (10.000 ppm) Kohlendioxid enthält, lässt sich etwas über die Belastung des menschlichen Körpers durch Kohlendioxid ableiten. Selbst 2 % Konzentration, d. h. 20.000 ppm, hat sich bei kurzfristiger Exposition nicht als gesundheitsschädlich erwiesen.
Wie stark erhöht eine Zusatzölheizung die Kohlendioxidkonzentration in einem Hallenraum?
Die spezifische Dichte von Luft schwankt je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wobei für diese Berechnungen ein Durchschnittswert von 1,225 kg/Kubikmeter (auf Meereshöhe) verwendet wird. Der Kohlendioxidanteil beträgt 0,038 % = 0,0004655 kg oder etwa 0,47 Gramm.
Der zulässige Grenzwert von 5.000 ppm für die Kohlendioxid-Exposition am Arbeitsplatz entspricht etwa 6,125 Gramm Kohlendioxid pro Kubikmeter Luft. Unter Berücksichtigung der bereits in der Luft vorhandenen Kohlendioxidmenge (0,47 g/m3) beträgt die Menge an zusätzlichem Kohlendioxid, die der Luft beigemischt werden darf, 5,655 g.
Wenn wir nun davon ausgehen, dass in einem beheizten Raum, in dem ein Airrex AH-300 Infrarotstrahler mit voller Leistung arbeitet, keinerlei Belüftung vorhanden ist, wie groß muss dieser Raum dann sein, damit eine Gesundheitsgefährdung durch Verbrennungsprodukte vermieden wird?
Die pro Stunde produzierten vier Kilogramm bzw. 4.000 Gramm Kohlendioxid benötigen ca. 710 m3 Raum, damit sie sich unter die Konzentrationsgrenze von 5.000 ppm verdünnen können. Die Fläche einer Halle mit einer Höhe von vier (4) Metern sollte also etwa 180 Quadratmeter betragen. Der Einsatz des leistungsstärkeren Airrex AH-800 eine Stunde lang bei voller Leistung würde etwa 1.150 Kubikmeter Hallenraum erfordern, damit sich der Anstieg des Kohlendioxidgehalts unter dem empfohlenen Grenzwert von 5.000 ppm halten lässt.
Die Dauerbeheizung benötigt nur ein Drittel bzw. deutlich weniger Brennstoff als die Volllastbeheizung. Das bedeutet, dass die Kohlendioxidemissionen im Vergleich dazu nur ein Drittel oder weniger betragen. Das Volumen des beheizten Raums muss dann nur noch 230-380 m3 betragen, um den Kohlendioxidgehalt unter dem empfohlenen Arbeitsplatzgrenzwert zu halten. Die Grundfläche einer 2,70 Meter hohen Halle mit 230-380 m3 Volumen beträgt 85 bis 140 Quadratmeter.
Bedeutung der Belüftung
Die oben genannten Beispiele sind theoretischer Natur, da es nicht viele beheizte Räume gibt, die vollständig abgedichtet sind. Andererseits führt eine Kombination aus einer besonders niedrigen Lüftungseinstellung und der Verwendung eines brennstoffbefeuerten Heizgeräts zu einem kontinuierlichen Anstieg der Kohlendioxidwerte in der Raumluft, was berücksichtigt werden sollte. Bei normaler und vorschriftsmäßiger Belüftung eines beheizten Raums (d. h. alle zwei Stunden findet ein vollständiger Luftwechsel statt) steigt der Kohlendioxidgehalt im beheizten Raum unter keinen Umständen auf ein schädliches Niveau an.
Im Prinzip wird eine ausreichende Belüftung durch eine Luftzufuhr erreicht, die derjenigen des Heizgeräts entspricht. Im Falle des Infrarotstrahlers AH-300 bedeutet dies in der Praxis, dass die erforderliche Belüftung 15-20 m3 pro Stunde während der Erstaufheizung und etwa 10 m3 während des Dauerheizens beträgt. Beim leistungsstärkeren Airrex AH-800 beträgt der Lüftungsbedarf bei der Erstaufheizung ca. 30 m3, während beim Dauerheizen wie beim AH-300 ca. 10 m3 ausreichen.
Theorie und Praxis
Der hohe Wirkungsgrad, mit dem brennstoffbefeuerte Airrex-Infrarotstrahler Brennstoff nutzen und verbrennen, bedeutet, dass zum Gewährleisten empfohlener Arbeitsbedingungen normale Lüftungsmaßnahmen ausreichen. Zum Umwälzen von zehn Kubikmetern Luft muss man ein Sektionaltor nur einmal betätigen.
Wie bereits erwähnt, steigt die Kohlendioxidmenge in beheizten Räumen. Es sei auch daran erinnert, dass Kohlendioxid schon seit langem zum Löschen von Bränden verwendet wird. Ein ausreichend hoher Kohlendioxidgehalt löscht Feuer durch Ersetzen des Sauerstoffs durch Kohlendioxid. Dies gilt auch für den Ölbrenner eines Heizgeräts, wenn der beheizte Raum abgedichtet und/oder unzureichend belüftet ist. Wenn es keine Abgasleitung von einem Heizgerät mit Ölbrenner nach außen gibt, steigt der Kohlendioxidgehalt im beheizten Raum weiter an, und der Sauerstoffgehalt sinkt. Schließlich kann der Brenner aufgrund von Sauerstoffmangel erlöschen, aber seine Leistung mindert sich schon vorher. Es entsteht Rauch und Ruß, der sich in der Brennkammer und den Düsen ablagert.
Auch wenn ein zu hoher Kohlendioxidgehalt in der Luft keine unmittelbare Gefahr für die Gesundheit darstellt, sollten Symptome wie Kopfschmerzen und Müdigkeit als Grund für eine ausreichende Belüftung angesehen werden. Die Auswirkungen auf die Heizkosten sind nicht so groß, als dass sie eine Beeinträchtigung des Arbeitsplatzkomforts rechtfertigen würden.