Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren in Gebäuden
Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit sind die Grundparameter des thermischen Komforts in Gebäuden. IoT-Sensoren, die diese Größen kontinuierlich messen, liefern Gebäudebetreibern objektive Daten zur Steuerung von Klimaanlagen, zur Dokumentation von Komfortklagen und zur Optimierung des Energieverbrauchs. Sie gehören zu den am häufigsten eingesetzten Sensortypen in Smart Buildings.
Deutsche Rahmenbedingungen
Die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) und die Technische Regel für Arbeitsstätten ASR A3.5 legen Anforderungen an die Raumtemperatur am Arbeitsplatz fest: zwischen 20 und 22 °C für leichte sitzende Tätigkeit. DIN EN 15251 (jetzt ersetzt durch DIN EN 16798-1) gibt Richtwerte für das thermische Raumklima in Nichtwohngebäuden. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) verpflichtet Gebäudeeigentümer zur Optimierung der Anlagentechnik, wobei Sensordaten als Nachweis der Betriebsoptimierung dienen. Die Energieeinsparverordnung (EnEV) hatte zuvor Anforderungen an Heizung und Klimatisierung gestellt; diese sind im GEG aufgegangen.
Schlüsselbegriffe
- Relative Luftfeuchtigkeit
- Der Prozentsatz des Wasserdampfgehalts in der Luft bezogen auf das Maximum bei dieser Temperatur. Optimales Raumklima: 40–60 % rF. Zu niedrig verursacht trockene Schleimhäute; zu hoch fördert Schimmelbildung.
- Thermischer Komfort
- Das subjektive Empfinden von Wärme oder Kälte, beeinflusst durch Lufttemperatur, Strahlungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit. Sensoren messen die objektiven Komponenten.
- Taupunkt
- Die Temperatur, bei der Wasserdampf kondensiert. Relevant für Feuchteprobleme: Ist eine Oberfläche kälter als der Taupunkt, entsteht Kondensation.
- Zonierung
- Einteilung eines Gebäudes in Klimazonen, die unabhängig voneinander geregelt werden. Sensoren in jeder Zone liefern die Steuerungsdaten für die Klimaanlage.
- Messdrift
- Allmähliche Abweichung des Messwerts im Laufe der Zeit durch Verschleiß oder Verschmutzung des Sensors. Periodische Kalibrierung oder Sensortausch korrigiert dies.
Anwendung in der Praxis
Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren werden pro Klimazone installiert, ergänzt durch Sensoren in Problembereichen: Räumen mit großen Glasflächen, Serverräumen, Archiven und Räumen mit wiederkehrenden Komfortklagen. Platzieren Sie Sensoren fernab von direkter Sonneneinstrahlung, Heizkörpern und Außenwänden, um repräsentative Messwerte zu erhalten.
Die kontinuierlichen Messdaten machen Muster sichtbar, die Stichprobenmessungen verbergen. Ein Besprechungsraum, der nach der Mittagspause strukturell zu warm wird, deutet auf unzureichende Kühlkapazität oder eine träge Klimaregelung hin. Ein Archiv, dessen Luftfeuchtigkeit nachts ansteigt, kann durch unzureichende Dämmung Kondensationsprobleme aufweisen.
Bei Kopplung mit dem BMS können Sensoren die Klimaregelung direkt steuern: Heizung zuschalten, wenn die Temperatur unter den Sollwert fällt, Kühlung aktivieren bei Überschreitung. Dies ist wirksamer als zeitgesteuerte Programme, die nicht auf wechselnde Belegung und Witterungsbedingungen reagieren. Das Ergebnis ist ein stabileres Raumklima bei niedrigerem Energieverbrauch.
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