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Fenster und Türen schliessen, Lüftungensanlagen abschalten sind mögliche Massnahmen zum Schutz von Personen in Gebäuden falls eine giftige Gaswolke über ein Gebiet zieht. Wieso dieser Schutz wirkt, wird anschaulich in diesem Artikel anhand einer interaktiven Simulation beschrieben. 

Starten Sie die Simulation mit Klick auf diesen unterstrichenen Text (Wird in einem neuen Browser-Fenster angezeigt).

Grundsätzlich bietet die Gebäudehülle, in welcher sich die Quelle befindet und toxische Stoffe freisetzt, keinen Schutz. Nur Häuser, die von einer toxischen Wolke von aussen angeströmt werden, haben eine schützende Luftglocke. Diese beruht darauf, dass Häuser die Eigenschaft aufweisen, die Luft mit der Umgebung nur verzögert auszutauschen. Die Austauschgeschwindigkeit hängt unter anderem von der Dichtigkeit der Gebäudehülle, den Differenzen zwischen Innen- und Aussentemperatur, der Geschwindigkeit der angeströmten Winde und der Luftumwälzung im Haus ab.

Eine Austauschrate von 1/h (eins pro Stunde) heißt, dass die Innenluft in einer Stunde vollständig durch Aussenluft ausgetauscht wird. In Räumen von Gebäuden neuerer Bauart mit modernen Fenstern ist die Luftaustauschrate bei geschlossenen Fenstern und Türen kleiner als 0.1 pro Stunde, d. h. die Innenluft wird alle 10 Stunden einmal ausgetauscht. Bei Lüftung über Öffnung der Fenster und Türen ergeben sich je nach Lüftungssituation Luftaustauschraten von ca. 1.5 pro Stunde mit einem gekippten Fenster (jedoch geschlossener Tür) bis ca. 40 pro Stunde bei Querlüftung mit geöffneten Fenstern an gegenüberliegenden Gebäudeseiten und offenen Innentüren. Eine Austauschrate von 40 pro Stunde bedeutet einen vollständigen Luftaustausch in 1.5 Minuten.

Die Luftaustauschrate in künstlich ventilierten Gebäuden kann sehr gross sein[1], weshalb es immer sinnvoll ist, bei einer Gasfreisetzung diese Ventilationen und Klimaanlagen abzuschalten.

Gebäudetyp                             Effektive Ventilationsrate
Luftwechsel pro h
Fabrik-leichte industrielle Arbeit3
Fabrik-Schwerindustrie5
Grosse Warenhäuser3 - 5
Hotels, Altersheime5
Schulen, Büros5
Bereiche für Grossunterhaltungen8
Spitäler etc.10

Zur Veranschaulichung des Einflusses der Luftaustauschrate auf die Konzentration eines Gases und der Dosis im Innern eines Gebäudes haben wir eine interaktive Simulation erstellt. Sie können bei dieser Simulation zwei Luftaustauschrate ändern: 

  • Die Rate beim Vorbeistreichen einer Gaswolke im Freien 
  • Die Rate nach dem Abzug der Gaswolke im Freien, dies soll den Effekt der Lüftung nach dem Endalarm aufzeigen.

In der Simulation wird zu Grunde gelegt, dass die Gaswolke im Freien auf das Haus 10 Minuten einwirkt. Die Konzentration innerhalb der Gaswolke ist dabei konstant. Die Gasverteilung im Haus ist gleichförmig. Die berechnete Konzentration im Innern des Hauses (BLAU) wird in Prozent zur Konzentration der Gaswolke Aussen angegeben (ROT). Die Dosis wird ermittelt aus dem Produkt der Konzentration und der Einwirkungszeit und entspricht z.B. dem Gas Methylisocyanat.

Spielen Sie mit den Luftaustauschraten und beobachten Sie auch die errechnete Dosis. Die Simulation wird in einem neuen Fenster geöffnet und wird hier gestartet.

Nach der Simulation können Sie Ihre gewonnenen Erkenntnisse mit unseren Vergleichen. Fahren Sie dazu bitte hier weiter.

Auf dieser Seite erfahren Sie wie das Modell rechnet.

Literatur

Purdy G., Davies P.C., Toxic Gas Incidents - Some Important Considerations for Emergency Planning, Loss Prevention Bulletin, 62, 1 ,1985

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