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Luftreiniger für große Räume: So dimensionieren Sie CADR, Luftstrom und Luftwechsel

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Stellen Sie sich ein 120 m² großes Großraumbüro mit einem Turmreiniger mit der Aufschrift „bis zu 140 m²“ und einem Partikelzähler am anderen Ende des Raums vor, der nicht herunterfällt. Das Gerät ist nicht defekt. Es wurde anhand der Bodenfläche und nicht anhand des Luftvolumens angegeben, und die Bodenfläche sagt nichts darüber aus, wie viel saubere Luft tatsächlich in den hinteren Teil des Raums gelangt.

Die praktische Antwort für große Räume besteht darin, die saubere Luftabgaberate (CADR) im Verhältnis zum Raumvolumen anstelle des Abdeckungsaufklebers anzugeben: Ziel sind 4 bis 6 Luftwechsel pro Stunde (ACH) in Wohnhäusern und allgemeinen Büros, 6 oder mehr, wenn Infektionskontrolle, Rauch oder starke Gerüche eine Rolle spielen, und die Luftverteilung als separate Designentscheidung zu behandeln. In den folgenden Abschnitten wird erläutert, wie diese drei Zahlen interagieren und wo bei Großraumprojekten normalerweise Fehler auftreten.

Warum Abdeckungsgebietsbewertungen Käufer irreführen

Bei einer Deckungszahl handelt es sich um eine Arithmetik und nicht um eine Leistungsgarantie. Veröffentlichte Zahlen gehen in der Regel von einer Deckenhöhe von 2,4 m, einem völlig offenen Raum, der höchsten Ventilatoreinstellung und etwa einem Luftwechsel pro Stunde aus. Ändern Sie eine Annahme – eine 3 m hohe Decke, eine Trennwand, ein besetztes Büro, in dem niemand Höchstgeschwindigkeit toleriert – und die zugeführte saubere Luft bleibt weit hinter der Norm zurück.

CADR reist besser. Der AHAM-Standard definiert es als das pro Minute gelieferte Lautstärken sauberer Luft, getrennt nach Staub, Pollen und Rauch gemessen und in metrischen Dokumentationen in m³/h angegeben. Eine Einheit, die für mindestens zwei dieser Kategorien keine CADR veröffentlicht, wird eher vermarktet als spezifiziert.

CADR erforderlich bei 5 Luftwechseln pro Stunde (2,5 m Decke)

40 m²
520 m³/h
60 m²
810 m³/h
80 m²
1.080 m³/h
150 m²
2.250 m³/h

Werte berechnet als Volumen multipliziert mit dem Zielluftwechsel pro Stunde.

Behandeln Sie diese Zahlen als Untergrenze, nicht als Ziel. Sie gehen von einem Dauerbetrieb mit maximaler Leistung aus, die kaum ein belegter Raum verträgt.

Größenregel: Volumen- und Luftveränderungen zuerst, CADR dann

  1. Volumen (m³) = Grundfläche (m²) × Deckenhöhe (m)
  2. Erforderlicher CADR (m³/h) = Volumen (m³) × Zielluftwechsel pro Stunde

Eine 100 m² große Halle mit 3 m Decke ist 300 m³ groß. Bei 5 ACH benötigt es 1.500 m³/h saubere Luft; bei 6 ACH, 1.800 m³/h. Die Tabelle wendet dieselbe Arithmetik auf vier gängige Raumtypen an.

Erforderliche Reinluft-Lieferrate nach Raumtyp unter der Annahme eines vollständig gemischten Einzonenraums ohne interne Trennwände.
Raum Decke Volume 4 ACH 5 ACH 6 ACH
Wohnzimmer, 40 m² 2,6 m 104 m³ 416 m³/h 520 m³/h 624 m³/h
Offenes Büro, 80 m² 2,7 m 216 m³ 864 m³/h 1.080 m³/h 1.296 m³/h
Wartebereich der Klinik, 60 m² 2,7 m 162 m³ 648 m³/h 810 m³/h 972 m³/h
Verkaufsfläche, 150 m² 3,0 m 450 m³ 1.800 m³/h 2.250 m³/h 2.700 m³/h

Vor dem Kauf sind zwei Korrekturen wichtig. CADR wird mit einer bestimmten Filter- und Lüftereinstellung gemessen, sodass ein dichterer Filter oder eine Stufe mit geladenem Kohlenstoff den zugeführten Luftstrom reduziert – ein Verlust von 20 bis 30 % ist üblich. Veröffentlichte CADR beziehen sich normalerweise auch auf die Höchstgeschwindigkeit, die nicht die Geschwindigkeit ist, die jemand den ganzen Tag nutzt.

Luftaustausch in einem 250 m³ großen Raum durch CADR-Klasse

2.0
500 m³/h
4.0
1.000 m³/h
6.0
1.500 m³/h
8.0
2.000 m³/h

Theoretische Maxima bei voller Leistung, berechnet als CADR dividiert durch das Raumvolumen.

Eine Plattform wie die 1.200 m³/h YYY1200A basiert auf einem hohen statischen Druck und nicht auf einer großen Zahl auf der Box, wodurch der gelieferte Luftstrom bei Belastung des Filters stabil bleibt.

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Filterqualität, Druckabfall und Betriebskosten

Die Filterqualität wird oft als Qualitätsmerkmal betrachtet, in großen Bereichen ist sie jedoch ein Kompromiss. Gemäß EN 1822 entfernen H13-Medien mindestens 99,95 % der Partikel mit der größtmöglichen Durchdringungsgröße und H14 mindestens 99,995 %. Der Unterschied ist real, doch dichtere Medien widerstehen dem Luftstrom stärker, sodass das gleiche Gebläse mit eingebautem H14 weniger saubere Luft und mehr Lärm liefert.

Die Arbeitsregel ist H13 für Wohn-, Büro- und Einzelhandelsdienste; H14, wenn der Raum klinische, Labor- oder Reinraumfunktionen erfüllt, wobei CADR anhand dieses genauen Filters bestätigt wird.

Die Gas- und Geruchskontrolle folgt einer anderen Logik. Die Leistung hängt von der Masse und Art des Sorptionsmittels ab, nicht vom Vorhandensein einer Kohlenstoffstufe. Geruchsintensive große Räume benötigen typischerweise mehrere Kilogramm Aktivkohle oder eine Kombination aus Kohlenstoff und Zeolith; Ein dünnes Wabenkissen ist eine desodorierende Schicht und kein Gasphasenfilter.

150 100 50 0 0 20 40 60 Betriebsminuten Partikelbelastung (µg/m³) 4 ACH 6 ACH

Modellierter Zerfall ab einer Ausgangsbelastung von 150 µg/m³ unter Verwendung eines Einzonen-Mischmodells; Echte Räume variieren je nach Leckage und Vermischung.

Die Filterkosten, nicht der Kaufpreis, entscheiden über das Lebenszeitbudget. Fragen Sie nach der Nennlebensdauer in Stunden, dem Preis pro Ersatz und ob der Vorfilter abgesaugt werden kann. Eine Großraumeinheit, die alle drei Monate eine proprietäre Kartusche benötigt, kann über fünf Jahre hinweg mehr kosten als die Maschine selbst.

Eine große Einheit oder mehrere kleinere?

Eine einzelne Einheit mit hohem CADR-Wert ist günstiger in der Anschaffung, einfacher zu warten und einfacher zu verkabeln. Es konzentriert auch saubere Luft in seiner Nähe. In Räumen mit einer Länge von mehr als etwa 8 m oder überall dort, wo Trennwände, Regale oder eine zentrale Insel vorhanden sind, kann die Fernzone zwei bis drei Luftwechsel hinter der Nahzone liegen.

Abdeckung Einheitlichkeit Leiser Betrieb Einfache Installation Niedrige Servicekosten Eine 1.500 m³/h-Einheit Zwei 800 m³/h-Einheiten

Qualitativer technischer Vergleich zweier Layouts, keine Labormessungen.

Die Platzierung erledigt einen Großteil der Arbeit. Halten Sie einen Abstand von 30 bis 60 cm rund um den Einlass ein, vermeiden Sie die Ecke hinter einer Tür und richten Sie den Auslass quer zur Längsachse des Raums und nicht in die nächste Wand.

Für Räume, die keine Wandbeschläge aufnehmen können, gibt es fahrbare Geräte der 2.000 m³/h-Klasse; Sie tauschen Nutzfläche gegen Leistung und Mobilität und eignen sich für Hallen, die häufig umgestaltet werden.

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Was sich in einem Luftreiniger für große Räume befindet

Großraumgeräte unterscheiden sich von Schlafzimmerreinigern vor allem im Druckhaushalt und der Filterfläche. Ein typisches Layout verwendet einen groben Vorfilter für Haare und Flusen, eine großflächige HEPA-Stufe in H13 oder H14 und eine Sorptionsstufe für Gase. Einige Modelle für den medizinischen Bereich und den öffentlichen Raum sind mit UVC-Lampen oder einer ozonfreien Plasmabühne ausgestattet. Ozonerzeugende Anlagen sollten nicht in bewohnten Räumen betrieben werden.

Filterstapel Bodenebene Ansaugung Saubere Luft raus

Schematisches Luftstromlayout für ein Großraumgerät; Proportionen dienen der Veranschaulichung.

Das Gebläse ist genauso wichtig wie der Filter. Eine große Filterfläche in Kombination mit einem hocheffizienten EC-Motor sorgt dafür, dass der Druckabfall bei hohem Luftstrom gering bleibt, sodass ein Gerät eine Leistung von 1.500 m³/h erreichen kann, ohne wie ein Staubsauger zu klingen. Der Geräuschpegel wird normalerweise bei der niedrigsten Geschwindigkeit angegeben. Fragen Sie nach dem Wert für die Geschwindigkeit, die Sie verwenden möchten.

Sensoren sind zweitrangig, aber nützlich. Eine Filterbeladungs- oder Druckabfallanzeige teilt der Wartung mit, wann das Medium gewechselt werden muss, und ein Partikelsensor macht das ACH-Ziel für die Personen im Raum sichtbar.

Checkliste für die Beschaffung: Risiken, die nach der Installation auftreten

Die meisten Ausfälle großer Flächen treten erst Monate nach der Übergabe auf. Die folgende Liste deckt die Spezifikationslücken ab, die sie verursachen.

  • Deckungsansprüche werden ohne CADR-, Deckenhöhen- oder Lüftergeschwindigkeitsannahmen angegeben
  • Die Lärmdaten gelten nur für die niedrigste Geschwindigkeit
  • Filterpatronen ohne veröffentlichte Teilenummer, Preis oder Lieferzeit
  • Der Ozonausstoß von Plasma- oder Ionisatorstufen wurde nicht spezifiziert
  • Keine statische Druckkurve zur Vorhersage des Verhaltens beim Laden des Filters
  • Ersatzteile aus einer Hand, ohne CKD- oder SKD-Option für die Montage im Ausland
  • Zertifizierungsansprüche ohne Prüfbericht für den Zielmarkt
  • CADR wurde mit einem anderen Filtergrad als dem gelieferten gemessen

Beschaffung von Luftreinigern für große Räume als OEM oder Importeur

Für Markeninhaber und Importeure ändert sich die Spezifikationsarbeit nicht – Volumen, ACH und Filtergrad entscheiden immer noch über das Design – aber die Fragen gehen an den Lieferanten. Filtermedium, Filterfläche, Gebläsekurve und Gehäusebestückung sind die vier Faktoren, die bestimmen, ob ein Großraummodell konsistent und volumenstark gebaut werden kann.

Ein Hersteller mit eigener Medienproduktion und Spritzguss kann diese vier Elemente zusammen anpassen, anstatt einen Filter in ein vorhandenes Gehäuse zu zwingen. Das ist der Unterschied zwischen einem Katalogmodell und einer Plattform, die für einen 60-Hz-Markt, eine andere Filterqualität oder eine wandmontierte Konfiguration neu bewertet werden kann. Käufer bewerten High-CADR-Großraumplattformen oder Briefing an OEM-Reinigungsfabrik Beginnen Sie normalerweise mit denselben vier Fragen.

Eine nützliche Angebotsanfrage umfasst den Ziel-CADR bei einer angegebenen Filterqualität, die Geräuschobergrenze bei jeder der drei Geschwindigkeiten, die Teilenummer und den Preis des Filters, die Zertifizierungsliste für den Zielmarkt und das Verpackungsformat – komplette Einheiten oder CKD- und SKD-Kits, wenn eine Montage vor Ort geplant ist.

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Häufig gestellte Fragen

Q1. Welche CADR benötige ich für einen 100 m² großen Raum?

Multiplizieren Sie 100 m² mit der Deckenhöhe – etwa 270 m³ bei 2,7 m – und dann mit Ihrem Zielluftwechsel. Bei 5 ACH sind das etwa 1.350 m³/h.

Q2. Wie viele Luftwechsel pro Stunde reichen für einen großen Raum aus?

Vier bis sechs ACH eignen sich für die meisten Wohnungen, Büros und Einzelhandelsflächen. Klinik-, Labor- und Rauchräume werden üblicherweise mit sechs oder mehr angegeben.

Q3. Ist H14 HEPA für einen großen Raum besser als H13?

H14 erfasst mindestens 99,995 % der Partikel mit der größten Durchdringungsgröße gegenüber 99,95 % bei H13, erhöht jedoch den Druckabfall. Verwenden Sie H14, wenn klinische oder Reinraumstandards gelten.

Q4. Kann ein einziger Luftreiniger ein Großraumbüro abdecken?

Nur wenn sein CADR dem gesamten Raumvolumen entspricht und sich die Luft vermischen kann. Ab einer Länge von ca. 8 m sorgen zwei voneinander entfernte mittelgroße Einheiten für einen gleichmäßigeren Luftaustausch.

F5. Wie laut sind Großraumluftreiniger?

Leise Modelle laufen bei niedrigster Geschwindigkeit etwa 30 bis 35 dB(A). Der Betrieb mit hohem CADR-Wert ist lauter, fragen Sie daher nach dem dB(A)-Wert für jede der drei Geschwindigkeiten.

F6. Wie oft müssen HEPA-Filter in einem Luftreiniger für große Räume ausgetauscht werden?

Im Dauerbetrieb halten HEPA-Medien in gut konzipierten Geräten oft 8.000 bis 12.000 Stunden, während Vorfilter weitaus häufiger gereinigt werden. Ein Druckabfallindikator übertrifft einen Kalender.