Produktivität bei Planung beachten

Es wird immer deutlicher, dass das Innenraumklima die Gesundheit und Leistungsfähigkeit substanziell beeinflusst. Makroökonomische Schätzungen zeigen auf, dass die potenziellen Vorteile einer Verbesserung des Innenraumklimas für die Gesellschaft sehr hoch sind. Mehrere Berechnungen zeigen, dass die geschätzten Folgen eines schlechten Innenraumklimas teurer sind, als die Energiekosten für gute Heizung und Belüftung desselben Gebäudes. Einige Beispiele haben des Weiteren verdeutlicht, dass viele Maßnahmen zur Verbesserung eines schlechten Innenraumklimas besonders kosteneffektiv sind, wenn gesundheitliche und produktive Vorteile eines verbesserten Innenraumklimas in die Kalkulation einbezogen werden.

Es liegt also nahe, Lösungen zu entwickeln, deren ökonomische Vorteile für Gesundheit und Produktivität bei der Kostenrechnung für Anschaffung, Energieverbrauch und Wartung mitberücksichtigt werden. Die Umsetzung eines solchen Modells würde Innenraumklima, Gesundheit und Produktivität verbessern. Hier werden einige quantitative Verbindungen von Kostenvorteilen zwischen der Belüftungsquote und Ausfällen durch Krankheit, Belüftungsquote und Leistung, wahrnehmbarer Luftqualität und Leistung, Temperatur und Leistung präsentiert. Ferner soll darauf hingewiesen werden, dass ein Zusammenhang zwischen SBS-Symptomen (SBS: Sick Building Syndrome) und der Leistung besteht.

Belüftungsquote und kurzzeitige ­Ausfälle wegen Krankheit

Frühere Publikationen zeigen, dass die Verbreitung einiger Arten von ansteckenden Atemwegserkrankungen unter Bedingungen mit geringerer Belüftung höher ist. [2] präsentiert eine quantitative Beziehung zwischen Belüftungsquote und Ausfall durch Krankheit anhand publizierter Feldforschung und eines theoretischen Modells zur Übertragung ansteckender Atemwegserkrankungen über die Luft. Das Modell (Bild 1) zeigt den Zusammenhang von Belüftung, Filtration Partikelablagerung auf die Konzentration infektiöser Partikel und deren Einwirkung auf die Steigerung von Krankheitszahlen durch die Verteilung dieser Partikel in einem Gebäude. Das theoretische Modell ist so kalibriert, dass es sich für mehrere empirische Datensätze eignet, was zu unterschiedlichen Kurven der Belüftungsquote im Verhältnis zu den Erkrankungen führt.

Bild 2 verdeutlicht, wie die Krankheits- oder Abwesenheitsrate sich mit der Belüftungsquote pro Person in einem Bürogebäude ändert. Dazu werden zwei der Kurven aus Bild 1 noch einmal gezeigt, hier mit einer Personendichte von 83 m³/Pers. Die Daten wurden einer Umfrage unter zehn Büros in den USA entnommen.

Belüftungsquote und ihr Einfluss auf die Leistungsfähigkeit

Belüftung beeinflusst die Produktivität nicht nur indirekt durch ihre Auswirkung auf Verlassen des Arbeitsplatzes aufgrund infektiöser Krankheiten, sondern auch direkt. Um ein Verhältnis zwischen Belüftungsquote und Leistungsfähigkeit herzustellen, wurden entsprechende Studien an Arbeitsplätzen und unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt. Regulierte Daten dieser Studien (die Veränderungen der Leistung stehen in einem Verhältnis zur Verbesserung der Belüftung von 10 l/(s Pers.)) werden in Bild 3 dargestellt.

Bild 4 zeigt die auf geschätzten polynomischen Modellen basierende Leistung bei allen Belüftungsquoten im Verhältnis bei einer Referenzbelüftungsquote von 6,5 l/(s Pers.) und 10 l/(s Pers.).

Wahrgenommene Luftqualität und Leistungsfähigkeit

Als Indikatoren der Luftqualität wurden seit 1988 sensorische Auswertungen der Luftqualität nach dem Olf-Dezipol-Konzept durchgeführt. Sensorische Auswertungen sind eine integrierte Messung der Luftqualität, wie sie von Menschen wahrgenommen wird (Nerven des Gesichts und des Atemsystems). Die Studien zur wahrgenommenen Luftqualität und der Leistungsfähigkeit wurden hauptsächlich in Dänemark durchgeführt.

Zwischen den Veränderungen der wahrgenommenen Luftqualität und den Änderungen der Leistungsfähigkeit besteht eine feste Beziehung (Bild 5). Die Verschmutzungsquellen dieses Experiments war der Teppich eines Sick Building, Verschmutzungen von Computermonitoren und typisches Gebäudematerial.

Einfluss der Temperatur auf die Leistungsfähigkeit

Während die Auswirkungen der Temperatur auf den Komfort generell wahrgenommen werden, wird deren Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit bei der Arbeit weniger beachtet. 150 Untersuchungen zur Arbeitsleistung aus 26 Studien haben simultan Temperatur und Leistungsfähigkeit gemessen. Bei diesen Studien wurde die prozentuale Leistungsveränderung bei einer Erhöhung der Temperatur bei jeder einzelnen Untersuchung berechnet und durch den Temperaturbereich der Untersuchung dividiert. Damit ließ sich das Verhältnis von Leistungsfähigkeit zur Temperatur ermitteln.

Die so ermittelte Zahl zeigt prozentuale Veränderungen der Leistungsfähigkeit pro K Temperaturerhöhung an. Positive Werte zeigen eine Leistungssteigerung bei steigender Temperatur, negative Werte eine Verringerung der Leistungsfähigkeit bei steigender Temperatur an (Bild 6). Aus diesem Verhältnis wurde eine Leistungskurve im Verhältnis zur maximalen Leistungsfähigkeit berechnet (Bild 7). Zum Beispiel liegt die Leistungsfähigkeit bei einer Temperatur von 30 °C bei 90 % der maximalen Leistungsfähigkeit bei 21,6 °C, das bedeutet eine Verringerung der Leistungsfähigkeit um 10 %.

Einfluss von SBS-Syptomen auf die Leistungsfähigkeit

In vielen früheren Studien wurden Gebäudecharakteristika und Innenraumklima mit den von Personen im Gebäude wahrgenommen SBS-Symptomen in Verbindung gebracht. 24 Studien berichteten gleichermaßen von einem Verhältnis der wahrgenommenen oder der Intensität von SBS-Symptomen und einer Messung der Leistungsfähigkeit [4]. Davon waren acht Feldstudien und neun übergreifende Feldstudien. Zwei der Studien zu objektiver Leistungsfähigkeit vermuten einen Zusammenhang zwischen SBS-Symptomen und der Leistungsfähigkeit.

[3] berichtet, basierend auf Daten eines Call-Centers, dass eine durchschnittliche Reduzierung um 7,4 % bei der Wahrnehmung wöchentlicher zentraler Nervensymptome einer Leistungssteigerung von 1,1 % entspricht. [7] berichtet von einem linearen Verhältnis zwischen der Intensität der durchschnittlichen Menge von Neuroverhaltenssymptomen und der durchschnittlichen Redezeit (Messung der Arbeitsgeschwindigkeit) in einem Call-Center. Eine verbesserte (gekürzte) Redezeit ändert die Intensität der Symptome um 5 % pro 10 Punkte Veränderung. Die Intensität der Symptome wurde mittels einer analog-visuellen Skala von 0 bis 100 gemessen.

Schlussfolgerungen

Für Analysen zu Kostenvorteilen eines verbesserten Innenraumklimas ist es nicht ausreichend, Informationen zu statistisch-signifikanten Assozia­tionen zwischen einem Innenraumklima und der Gesundheit oder der Leistungsfähigkeit zu verwenden, der Grad der Auswirkungen muss quantitativ geschätzt werden. Die obigen Zusammenfassungen zeigen, dass es möglich ist, anhand vorhandener Daten ein quantitatives Verhältnis zwischen der Belüftung und der Krankheitsrate und der Abwesenheit aufgrund von Krankheit zu schätzen und auch die Leistungsfähigkeit im Verhältnis zur Belüftungsquote, Lufttemperatur und wahrgenommener Luftqualität quantitativ zu schätzen. Diese quantitativen Verhältnisse haben eine große Ungenauigkeit, könnten aber der gängigen Praxis vorzuziehen sein, nach der eine Abhängigkeit zwischen der Gesundheit und der Leistungsfähigkeit bei der Planung von Gebäuden oder Arbeitsvorgängen ignoriert wird.

Literatur

[1] Bako-Biro Z. 2004. Human perception, SBS symptoms and performance of office work during exposure to air polluted by building materials and personal computers. Ph.D. Thesis. International Centre for Indoor Environment and Energy. Technische Universität von Dänemark

[2] Fisk WJ, Seppänen O, Faulkner D, Huang J. 2003. Econo­mizer system cost effectiveness: accounting for the influence of ventilation rate on sick leave. Proceedings of ISIAQ 7th ­International Conference Healthy Buildings 2003, December 7 – 12, Singapore, vol 3, S. 361-367

[3] Niemela R, Seppänen O, Reijula K. 2005. Prevalence of SBS-symptoms as indicator of health and productivity in office buildings. Für American Journal of Industrial Medicine

[4] Seppänen O, Fisk WJ. 2005a. Some quantitative relations between indoor environmental quality and work performance or health. Proceedings of 9th International conference on ­Indoor Air Quality and Climate, Beijing September 2005

[5] Seppänen O, Fisk WJ. 2005b. A procedure to estimate the cost effectiveness of indoor environmental improvements is office work. Wurde im Rahmen der 8th Rehva World Conference Clima 2005, Lausanne Schweiz veröffentlicht

[6] Seppänen O, Fisk WJ, Lei QH (2005). Ventilation and performance in office work. Indoor Air Journal. Zur Veröffentlichung angenommen, August 2005

[7] Tham KW, Willem HC. 2004. Effects of reported neurobehavioral symptoms on call center operator performance in the tropics. Proceedings (in CD) of RoomVent 2004 Conference. Coimbra. Portugal

ist Professor an der Technischen Universität von Helsinki, Finnland, Präsident der Federation of European Heating and Air-conditioning Associations (REHVA) und Autor und Vortragsredner der Swegon Air Academy