-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftungsanlage, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und eine Lüftungsanlage.
-
In einer Vielzahl von Gebäuden sind Lüftungsanlagen installiert. Diese ermöglichen in der Regel einen gesteuerten Luftaustausch in dem Gebäude, häufig in Verbindung mit einer Wärmeübertragung von einem Abluftstrom auf einen Zuluftstrom.
-
Im Falle einer Schadstoffbelastung der Außenluft, beispielsweise ausgelöst durch einen nahegelegenen Brandunfall, sollte eine Lüftungsanlage in einen Umluftbetrieb umschalten oder außer Betrieb genommen werden, um ein Eindringen von belasteter Außenluft in das Gebäude zu verhindern. Hierzu muss in der Regel manuell die Lüftungsanlage um- oder ausgeschaltet werden. Nachteilig kann in einem menschenleeren Gebäude ein Um- oder Ausschalten der Lüftungsanlage nicht rechtzeitig erfolgen, so dass diese schadstoffbelastete Außenluft in das Gebäude einbringt. Das Gebäude kann in Folge erst nach einem Luftaustausch nach einem Wegfall der Schadstoffbelastung der Außenluft gefahrlos genutzt werden.
-
Hierzu schlägt die
WO 03/036181 A1 eine Sicherheitseinrichtung für die Luft in wenigstens einem Raum eines Gebäudes vor, die in einem Anströmkanal wenigstens einen Detektor für Luftverunreinigungen aufweist. Im Falle einer detektierten Luftverunreinigung kann der Anströmkanal über einen Sicherheitsverschluss luftdicht verschlossen werden. Nachteilig ist die vorgeschlagene Vorrichtung aufwendig und mit komplexen Kosten, insbesondere im Hinblick auf den erforderlichen Detektor für Luftverunreinigungen, belastet.
-
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftungsanlage und eine Lüftungsanlage vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwinden. Insbesondere soll ein einfaches sicheres Verfahren vorgeschlagen werden, dass ein Eindringen von schadstoffbelasteter Luft durch die Lüftungsanlage wirkungsvoll verhindert.
-
Zudem soll die Erfindung die Komplexität eine Lüftungsanlage zumindest nicht wesentlich erhöhen, nur geringe bauliche Veränderungen an der Lüftungsanlage erfordern und eine einfache Integration in einen bestehenden Produktionsprozess ermöglichen.
-
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
-
Hierzu trägt ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftungsanlage bei, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
- a) Erfassen mindestens einer Warnmeldung aus mindestens einem Medium,
- b) Verbringen der Lüftungsanlage in einen Betriebszustand, in dem ein Eindringen von Außenluft unterbunden wird, für den Fall, dass in Schritt a) eine Warnmeldung erfasst wurde.
-
Die Schritte a) und b) werden bei einem regulären Verfahrensablauf in der Regel zumindest einmal in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Insbesondere erscheint sinnvoll, Schritt a) permanent oder zeitlich beabstandet (beispielsweise minütlich oder in einem Abstand von 10 Sekunden) durchzuführen. Ein hier vorgeschlagenes Verfahren kann mit einem hier auch beschriebenen Computerprogramm, einem hier beschriebenem Regel- und Steuergerät und einer hier beschriebenen Lüftungsanlage ausgeführt werden.
-
Die Erfindung dient insbesondere einer automatischen Erkennung einer Schadstoffbelastung der Außenluft und einem Verhindern eines Eindringens schadstoffbelasteter Außenluft in ein Gebäude. Das Erkennen einer Schadstoffbelastung erfolgt dabei insbesondere über ein Erfassen einer Warnmeldung aus mindestens einem Medium gemäß Schritt a). Die Warnmeldung kann in einer aus einem Medium erfassten Schadstoffbelastung der Außenluft und/oder ein automatisiertes Erkennen einer Überschreitung eines Grenzwertes bestehen.
-
Grundsätzlich kann das Verfahren mit einer beliebigen Lüftungsanlage durchgeführt werden. So kann eine Umsetzung des Verfahrens bei Zuluft-, Abluft- oder auch kombinierten Zu- und Abluftanlagen eingesetzt werden. Gleichfalls ist eine Anwendung in Verbindung mit dezentralen oder zentralen Lüftungsanlagen möglich.
-
Die Lüftungsanlage kann im regelmäßigen Betrieb Außenluft ansaugen. Häufig wird die Außenluft durch Filter gereinigt und durch eine Wärmerückgewinnung oder ein Heizregister erwärmt, bevor sie als Zuluft in einen zu belüftenden Raum geführt werden kann. Gleichzeitig kann Abluft aus dem Raum geleitet und nach einer Wärmerückgewinnung, bei der die Abluft einströmende Außenluft erwärmen kann, als Fortluft aus dem Gebäude geführt. Eine Lüftungsanlage umfasst hierfür in der Regel eine Fördereinrichtung, beispielsweise ein Gebläse, um die benötigte Luftströmung zu erzeugen. Häufig umfassen Lüftungsanlagen ein Lüftungsgerät, das ein Regel- und Steuergerät, eine Fördereinrichtung, einen Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung und/ oder einen Außenluft und/ oder einen Abluftfilter umfassen. Bei einer Luftverschmutzung bzw. einer Schadstoffbelastung der Außenluft sollte die Zuführung bzw. Ansaugung von Außenluft unterbunden werden. Hierfür kann die Lüftungsanlage in einen Umluftbetrieb, in dem keine Außenluft mehr in das Gebäude transportiert wird und lediglich die bereits im Gebäude befindliche Luft umgewälzt werden kann, verbracht werden oder die Lüftungsanlage außer Betrieb genommen werden.
-
Die Lüftungsanlage kann eine Abluftanlage sein, bei der verbrauchte Luft aus einem Gebäude bzw. Räumen des Gebäudes (beispielsweise einem Bad oder einer Toilette) abgesaugt wird und durch den erzeugten Unterdruck Außenluft zuströmen kann. Eine Abluftanlage kann insbesondere im Rahmen des Schrittes b) abgeschaltet werden, wodurch ein Luftaustausch der zu belüftenden Räume mit Außenluft unterbunden werden kann.
-
Gemäß einem Schritt a) erfolgt ein Erfassen mindestens einer Warnmeldung aus mindestens einem Medium. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Schadstoffbelastung der Außenluft anhand von einer (externen bzw. öffentlich verfügbaren) Warnmeldung zu erkennen. Mit derartigen Warnmeldungen werden bei einer Gefahr Menschen in einem gefährdeten Gebiet gewarnt und auf eine Gefahr aufmerksam gemacht. Bei einer Schadstoffbelastung der Außenluft wird im Rahmen derartiger Warnmeldungen in der Regel darauf hingewiesen und aufgefordert, Fenster und Türen zu schließen, Lüftungsanlagen auszuschalten und gegebenenfalls sich nicht mehr im Freien aufzuhalten.
-
Die Warnmeldungen können auf verschiedenen Medien verbreitet werden, die hier insbesondere (kontinuierlich) überwacht werden. Das Medium ist insbesondere ein Informations- und/oder Nachrichtenbereitstellungsmedium. Das Medium kann also selbst Warnmeldungen generieren, bereitstellen und/versenden. Es ist möglich, dass die Warnmeldung aus dem Medium abgerufen und/oder von dem Medium empfangen wird. Beispielhaft und nicht abschließend kann das (mindestens eine) Medium ausgewählt sein aus der folgenden Gruppe:
- - ein (Computer)Netzwerk, insbesondere eine Webseite,
- - ein Radio- oder Fernsehprogramm, das Informationen über terrestrische Übertragung elektromagnetischer Wellen bereitstellen kann, und/ oder
- - ein Computerprogramm, insbesondere dazu eingerichtet, Daten aus einem Netzwerk abzurufen oder zu empfangen. Das Computerprogramm kann hierbei insbesondere eine sogenannte App sein, die auf einem mobilen Endgerät, beispielsweise einem Mobiltelefon, ausgeführt werden kann.
-
In der Regel wird für ein geographisches Gebiet bekannt sein, in welchen Medien Warnmeldungen verbreitet werden. Eine Lüftungsanlage kann zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens im Vorfeld, beispielsweise bei der Installation oder einem Wartungstermin, dem entsprechend eingestellt werden, aus welchen Medien Warnmeldungen zu erfassen sind. Es ist möglich, dass die Lüftungsanlage mit mindestens einem dieser Medien (datenaustauschend oder datenempfangend) gekoppelt wird / ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Datenbank vorgesehen sein, aufzeigend bevorzugte Medien zum Erfassen von Warnmeldungen für verschiedene geographische Gebiete. Beim Einrichten einer Lüftungsanlage zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens kann ein Installateur dem Heizgerät seinen Standort und bevorzugte Medien zum Erfassen von Warnmeldungen eingeben. Alternativ wäre auch möglich, dass die Lüftungsanlage selbst aus einer Datenbank die genannten Informationen abruft. Hierzu müsste der Lüftungsanlage ihren Standort kennen, der durch eine Eingabe bei der Installation oder Abfrage, beispielsweise eines GPS-Moduls oder eines Netzwerkstandortes, erhältlich sein kann.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Lüftungsanlage dazu eingerichtet sein, eine Verbindung mit einem Netzwerk, insbesondere dem Internet, aufzubauen und Informationen aus dem Netzwerk abzufragen und/ oder Nachrichten aus dem Netzwerk zu empfangen. Zudem ist in den meisten Gebäuden ein Internetanschluss verfügbar, gegebenenfalls über ein Mobilfunknetz.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei der Durchführung des Schrittes a) zusätzlich ein Auswerten einer erfassten Warnmeldung erfolgen. Das Auswerten kann dabei insbesondere ein Feststellen einer geographischen Eingrenzung der Warnmeldung und einen Vergleich mit dem aktuellen Standort der Lüftungsanlage umfassen. Zudem kann im Rahmen des Auswertens ein Feststellen erfolgen, ob die Warnmeldung Angaben zu einer Luftverschmutzung oder einer Schadstoffbelastung der Außenluft, enthält. Es ist möglich, dass die Abfrageroutine bei Feststellen einer Warnmeldung angepasst wird, insbesondere kann die Abfragefrequenz in diesem Fall erhöht werden, bis eine Entwarnung detektiert wird. Eine Entwarnung kann dazu führen, dass die Lüftungsanlage (wieder) in einen normalen bzw. vorgegebenen Betriebszustand überführt wird.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in ein Auswerten einer erfassten Warnmeldung Künstliche Intelligenz und/ oder maschinelles Lernen einbezogen werden, insbesondere zur geographischen Eingrenzung der Warnmeldung sowie der Feststellung, ob die Warnmeldung Informationen zu einer Luftverschmutzung bzw. Schadstoffbelastung der Außenluft enthält.
-
Gemäß einem Schritt b) kann für den Fall, dass in Schritt a) eine relevante Warnmeldung erfasst wurde, die Lüftungsanlage in einen Betriebszustand verbracht werden, in dem keine Außenluft mehr in das Gebäude transportiert wird. In einem einfachen Fall kann dies durch eine Außerbetriebnahme der Lüftungsanlage erfolgen. Sofern die Lüftungsanlage über ein Umluftbetrieb verfügt, in dem keine Außenluft mehr in das Gebäude transportiert wird, sondern lediglich die vorhandene Luft umgewälzt und gegebenenfalls gefiltert wird, kann die Lüftungsanlage auch in diesen Betriebszustand verbracht werden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in einem Schritt c) eine Information über das Verbringen der Lüftungsanlage in einen Betriebszustand, in dem keine Außenluft mehr angesaugt wird, mittels einer Nachricht versandt oder über ein Netzwerk bereitgestellt wird. Beispielsweise kann ein Nutzer/Bewohner eines Gebäudes eine Information über eine im Umluftbetrieb befindliche Lüftungsanlage aufgrund einer Warnmeldung über ein Computerprogramm auf einem mobilen Endgerät angezeigt werden. Vorteilhaft kann so der Nutzer/Bewohner in Kenntnis eines Zeitpunktes des Verbringens in den Umluftbetrieb bzw. der Abschaltung der Lüftungsanlage einschätzen, ob eine Nutzung des Gebäudes noch möglich erscheint.
-
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend Befehle, die einen Computer dazu veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm kann dabei insbesondere Warnmeldungen aus verschiedenen Medien erfassen und die Betriebszustände einer Lüftungsanlage ändern bzw. diese ausschalten. Zudem kann das Computerprogramm dazu eingerichtet sein, unter Zuhilfenahme von maschinellem Lernen bzw. künstlicher Intelligenz Warnmeldungen auszuwerten, insbesondere im Hinblick auf einen geographischen Geltungsbereich der Warnmeldung sowie hinsichtlich Informationen über eine mögliche Luftverschmutzung.
-
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Regel- und Steuergerät vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Regel- und Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen bzw. über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (des Regel- und Steuergerät) hinterlegte Verfahren ausführen. Hierzu kann das Regel- und Steuergerät insbesondere eine Verbindung zu einem Netzwerk, insbesondere dem Internet, herstellen und Informationen austauschen.
-
Nach einem weiteren Aspekt wird auch eine Lüftungsanlage vorgeschlagen, aufweisend ein hier vorgeschlagenes Regel- und Steuergerät. Die Lüftungsanlage kann (auch) Bestandteil einer Heizungsanlage sein bzw. in diese integriert sein.
-
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Regel- und Steuergerät und/ oder der Lüftungsanlage auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
-
Hier werden somit ein Verfahren zum Betreiben einer Lüftungsanlage, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät sowie eine Lüftungsanlage angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren und die Lüftungsanlage zumindest dazu bei, Gefahrensituationen mit belasteter Außenluft automatisiert zu erkennen und in Folge gleichfalls automatisiert ein Transport von Außenluft in das Gebäude zu verhindern.
-
Zudem kann die Erfindung ohne umfassende bauliche Veränderungen an einer Lüftungsanlage umgesetzt werden. In vielen Fällen kann eine rein softwareseitige Implementierung der Erfindung in eine bestehende Lüftungsanlage vorteilhaft möglich sein.
-
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: ein Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens, und
- 2: eine hier vorgeschlagene Lüftungsanlage, und
- 3: eine alternative Ausgestaltung einer hier vorgeschlagenen Lüftungsanlage.
-
1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Verfahren dient zum sicheren Betreiben einer Lüftungsanlage 1, insbesondere dazu, ein Einsaugen/ Eindringen von Außenluft im Falle einer Luftverschmutzung und/ oder einer Schadstoffbelastung der Außenluft zu verhindern. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) kann sich bei einem regulären Betriebsablauf einstellen.
-
2 zeigt beispielhaft und schematisch eine hier vorgeschlagene Lüftungsanlage 1 in einem Gebäude 9, ausgebildet als zentrale Lüftungsanlage. Die Lüftungsanlage 1 kann Außenluft 2 ansaugen und über einen Außenluftfilter 10 einem Lüftungsgerät 13 zuführen. Das Lüftungsgerät 13 kann eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise ein Gebläse, umfassen. Im Anschluss kann der als Außenluft 2 dem Lüftungsgerät 13 zugeführte Luftstrom als Zuluft 5 in die zu belüftenden Räumlichkeiten, insbesondere den Wohnräumen, des Gebäudes 9 geleitet werden.
-
Die verbrauchte Luft kann, häufig aus anderen Räumen wie einer Küche oder einem Bad, als Abluft 4 durch einen Abluftfilter 11 zurück in das Lüftungsgerät 13 geleitet werden. Die Restwärme der Abluft 4 kann dort auf die Außenluft 2 im Rahmen der Wärmerückgewinnung übertragen werden. Anschließend wird die Abluft 4 als Fortluft 3 nach außen geleitet.
-
Ein beispielsweise ein Bluetooth-Kommunikationsmodul enthaltendes Lüftungsgerät 13 kann ein Regel- und Steuergerät 6 umfassen, dazu eingerichtet, eine Verbindung mit einem Netzwerk 7 herzustellen. Das Netzwerk 7 kann dabei insbesondere das Internet sein. Über die hergestellte Verbindung kann das Regel- und Steuergerät 6 Informationen aus dem Netzwerk abrufen, zum Abruf bereitstellen und oder als Nachricht empfangen oder versenden. Das Regel- und Steuergerät 6 kann zudem dazu eingerichtet sein, eine terrestrische Übertragung 8 elektromagnetischer Wellen zu empfangen. Die terrestrische Übertragung 8 elektromagnetischer Wellen kann insbesondere ein Radio- oder Fernsehprogramm sein.
-
3 zeigt beispielhaft und schematisch eine alternative Ausgestaltung einer hier vorgeschlagenen Lüftungsanlage, ausgebildet als Abluftanlage 19. Diese umfasst ein Abluftsystem 20, dazu eingerichtet Abluft 4 aus einem oder mehreren Räumen des Gebäudes 9 abzusaugen und als Fortluft 3 aus dem Gebäude 9 nach außen zu transportieren. Mindestens ein Push/ Pull- Lüftungsgerät 21 kann dazu eingerichtet sein, dem Gebäude Außenluft 2 als Zuluft 5 zuzuführen. Hierzu kann das Push/ Pull- Lüftungsgerät 21 einen Außenluftfilter 10 zur Reinigung der Außenluft 2 aufweisen. Ein Regel- und Steuergerät 6 kann entsprechend zur oben beschriebenen Lüftungsanlage 1 gemäß 2 mit einem Netzwerk 7 verbunden sein, oder dazu eingerichtet eine terrestrische Übertragung 8 zu empfangen.
-
In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Erfassen mindestens einer Warnmeldung aus mindestens einem Medium. Das Erfassen der Warnmeldung kann insbesondere über das Netzwerk 7 oder die terrestrische Übertragung 8 eines Radio- oder Fernsehprogramms erfolgen. Im Rahmen der Durchführung des Schrittes a) (Block 110) kann auch eine Auswertung der erfassten Warnmeldung erfolgen, insbesondere hinsichtlich eines geographischen Geltungsbereiches der Warnmeldung und der Frage, ob Informationen hinsichtlich einer Luftverschmutzung enthalten sind. Die Auswertung kann dabei unter Zuhilfenahme von maschinellem Lernen erfolgen. Im Rahmen der Auswertung einer Warnmeldung, die über ein Radioprogramm erfasst wurde, kann auch eine computergestützte Spracherkennung eingesetzt werden.
-
In Block 120 kann gemäß einem Schritt b) die Lüftungsanlage 1 in einen Betriebszustand verbracht werden, in dem durch die Lüftungsanlage 1 keine Außenluft 2 mehr in das Gebäude 9 transportiert wird. Hierzu kann beispielsweise bei der zentralen Lüftungsanlage 1 gemäß 2 ein Umluftbetrieb 12 aktiviert außer Betrieb genommen werden. Eine Abluftanlage 19 gemäß 2 kann keinen Umluftbetrieb realisieren und kann im Rahmen der Durchführung des Schrittes b) ausgeschaltet werden, wobei das Abluftsystem 20 keine Abluft 4 mehr absaugt, als auch die Push/ Pull Lüftungsgeräte 21 keine Außenluft 2 mehr in das Gebäude 9 einbringen.
-
In Block 130 kann gemäß Schritt c) eine Information über das Verbringen der Lüftungsanlage 1 oder der Abluftanlage 19 in einen Betriebszustand, in dem keine Außenluft 2 angesaugt wird, mittels einer Nachricht versandt oder über ein Netzwerk 7 bereitgestellt werden. Die Nachricht kann beispielsweise von einem Computerprogramm (App), das auf einem mobilen Endgerät eines Nutzers ausgeführt wird, abgerufen werden, und der Nutzer so über die Warnmeldung und die Reaktion der Lüftungsanlage 1 bzw. eine Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens informiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lüftungsanlage
- 2
- Außenluft
- 3
- Fortluft
- 4
- Abluft
- 5
- Zuluft
- 6
- Regel- und Steuergerät
- 7
- Netzwerk
- 8
- terrestrische Übertragung
- 9
- Gebäude
- 10
- Außenluftfilter
- 11
- Abluftfilter
- 12
- Umluftbetrieb
- 13
- Lüftungsgerät
- 19
- Abluftanlage
- 20
- Abluftsystem
- 21
- Push/ Pull Lüftungsgerät
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
