Die technische Spezifikation DIN/TS 67506 behandelt speziell alle technischen, anwendungs- und sicherheitsspezifischen Aspekte von Luftreinigern mit UV-C-Entkeimungssystemen zum Einsatz besonders in Kitas und Schulen.
Die nachfolgende Zusammenfassung, Analyse und Kommentierung der Norm wurde für cci Wissensportal von Dr.-Ing. Manfred Stahl erstellt.
Titel:
DIN/TS 67506: Entkeimung von Raumluft mit UV-Strahlung – UV-C-Sekundärluftgeräte
Erscheinung:
Februar 2022
Umfang/Kosten:
76 Seiten, 151,40 €
Zielgruppen:
Besonders Hersteller und Anbieter von UV-C-Luftreinigern, Prüfgesellschaften und -institute. Eher sekundäre Zielgruppen sind Fachplaner, Anlagenbauer und Gebäudebetreiber.
Inhalt, Resümee, Bedeutung
Im Kampf gegen die Corona-Pandemie ist es besonders in Räumen wichtig, virenbehaftete Aerosole, die von infizierten Personen an die Luft abgegeben werden, möglichst schnell und effizient aus dem Raum abzuführen und/oder diese massiv zu verringern beziehungsweise zu inaktivieren und abzutöten. Dazu bieten Luftreinigungsgeräte in Ergänzung zu einem ausreichenden Außenluftwechsel wirksame Möglichkeiten.
In der neuen technischen Spezifikation DIN/TS 67506 „Entkeimung von Raumluft mit UV-Strahlung – UV-C-Sekundärluftgeräte“ geht es speziell um Sekundärluftreiniger, die Viren, Bakterien und Keime auf Basis der UV-C-Strahlung eliminieren. Dazu sollen die in der Norm beschriebenen Inhalte, Anforderungen und Vorgaben einen effektiven und sicheren Einsatz von UV-C-Luftentkeimern unterstützen. Sie enthält Anforderungen an die Konzeption, Prüfung und Anwendung der Geräte und gilt für UV-C-Sekundärluftgeräte mit geschlossener Bauart und mechanischer Lüftung. Laut DIN ermöglicht die Spezifikation Herstellern, die Wirksamkeit und Sicherheit ihrer Geräte nachzuweisen, und enthält für Planer und Entscheider Kriterien zur Auswahl und zum Einsatz der Geräte. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Sicherheit des Gerätebetriebs, insbesondere für den Einsatz in Schulen oder Kindergärten.
Die folgende Zusammenfassung dient als Orientierungshilfe. Auf ihrer Basis kann der Nutzer schnell beurteilen, welche Bedeutung die behandelte technische Regel für seinen beruflichen Alltag hat.
Vorbemerkung
Eine technische Spezifikation (TS) entspricht etwa einem Norm-Vorentwurf. Wie DIN mitteilt, soll daraus auf Sicht eine „normale“ Norm entstehen. Somit sind die Inhalte und Vorgaben der DIN/TS zunächst einmal besonders für die Hersteller und Anbieter von UV-C-Luftreinigern von Bedeutung (welche Faktoren sind bei der Konzeption und beim Betrieb der Geräte besonders zu beachten?) und weniger für Planer, Anlagenbauer und Betreiber. Daher hat cci Wissensportal auf eine wie ansonsten übliche ausführliche Analyse der Norm verzichtet und fasst daraus nachfolgend nur wichtige Punkte zusammen. Sobald aus der technischen Spezifikation eine Norm wird, folgt eine ausführliche Zusammenfassung.
Ziele und Inhalte der Norm
Die DIN/TS 67506 behandelt in 11 Kapiteln und 8 informativen Anhängen, wie effizient die Geräte Viren und Bakterien durch die Bestrahlung im Luftreiniger inaktivieren, wie sie in unterschiedlichen Raumgrößen und Anwendungen wirken und gibt Empfehlung zur Sicherheit und zum Schutz vor UV-Strahlung. Für die Wirksamkeit der UV-C-Luftentkeimer gegenüber Viren und Bakterien ist die UV-Dosis entscheidend. Sie wirkt auf die belasteten Aerosole, wenn diese mit der angesaugten Luft das Gerät durchströmen. Verschiedene Mikroorganismen benötigen dabei unterschiedlich hohe Dosen. Eine UV-C-Dosis von etwa 70 J/m² inaktiviert über 99 % aller üblicherweise in der Luft übertragenen Bakterien und Viren. Studien belegen, dass für das Coronavirus bereits eine Dosis von 25 J/m² ausreichen würde. Die Raumluft wird dabei kontinuierlich umgewälzt und durchströmt den Luftreiniger mehrfach. Hierbei spielen zur Effizienz der Vireninaktivierung und somit zur Schutzwirkung die Raumgröße und die darin enthaltene Luftmenge eine Rolle. Dazu gibt die sogenannte Hygienic Delivery Rate (HADR) an, wie viele m³ entkeimter Luft das Gerät pro Stunde produziert. Auf Basis dieses Werts kann für jede Raumgröße und für jedes Gerät die theoretische Anzahl der Luftwechsel berechnet werden, durch die eine effektive Reduzierung der Keime erreicht wird – also die nötige Sekundärluftleistung beziehungsweise die Anzahl der Geräte für den Raum.
Schutz vor UV-Strahlung
Ein wichtiger Aspekt beim Einsatz von UV-C-Sekundärluftgeräten ist die Sicherheit, speziell der Schutz vor UV-Strahlung. Hierzu enthält die Spezifikation entsprechende Empfehlungen. Diese sind besonders beim Einsatz in Schulen oder Kindergärten wichtig. Sie sollen verhindern, dass insbesondere Kinder gefährdet werden, die sich über eine längere Zeit in Nähe der Geräte aufhalten. Die UV-Strahlungsquellen der in der Spezifikation behandelten Geräte sind geschlossen verbaut. Dennoch kann ein geringer Anteil an UV-C-Strahlung austreten, und diesen gilt es zu minimieren. Dazu sollten die Geräte so ausgelegt sein, dass sie zur freien Gruppe nach DIN EN 62471 „Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen“ zählen. Die darin definierten Grenzwerte beziehen sich auf gesunde, erwachsene Personen und sind bereits in Anlehnung an die EU-Richtlinie 2006/25/EG „Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (künstliche optische Strahlung)“ so niedrig gesetzt, dass eine Gefährdung quasi auszuschließen ist. In der Nähe schutzbedürftiger Personen, wie Kindern oder Menschen mit Vorschäden an Augen oder Haut, sollte jedoch in dem zugänglichen Bereich der Geräte keine messbare UV-Strahlung austreten. Das betrifft alle Stellen bis 180 cm über dem Boden. Diese Vorgabe ist nach dem heutigen Stand der Messtechnik gegeben, wenn in einem Abstand von 20 cm die ungewichtete UV-Bestrahlungsstärke im Spektralbereich von 200 bis 300 nm an keiner Stelle den Wert von 200 μW/ m² überschreitet.
UV-C-Luftentkeimer, die nach den Empfehlungen der DIN/TS 67506 konzipiert, geprüft und eingesetzt werden, können somit einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Pandemie leisten. Die Spezifikation enthält dazu zahlreiche technische Einzelheiten und Methoden. Im nächsten Schritt wird auf Basis der DIN/TS 67506 eine entsprechende Norm erarbeitet.
Der Inhalt der DIN/TS 67506
Nachfolgend zur Information das gesamte Inhaltsverzeichnis der DIN/TS 67506, das die Struktur und die Ziele der Norm verdeutlicht und vertieft.
Vorwort
Einleitung
1. Anwendungsbereich
2. Normative Verweisungen
3. Begriffe
4. UV-Quellen
5. Bauformen
6. Anforderungen an UV-C-Sekundärluftgeräte
6.1 Allgemeine Anforderungen
6.2 Funktionsüberwachung
6.3 Aufschriften und Anweisungen
6.3.1 Aufschriften am Gerät
6.3.2 Aufschriften am Gerät (zusätzlich für Geräte mit Eignung UV-schutzbedürftige Personen)
6.3.3 Anweisungen in Unterlagen (allgemein)
6.3.4 Anweisungen in Unterlagen (zusätzlich für Geräte mit Eignung UV-schutzbedürftige Personen)
6.4 Aufbau
6.5 Vorfilterung
6.6 Betriebsdauer der UV-Quelle – Alterungsfaktor
7. Nachweis der Entkeimungswirksamkeit bei Einmalpassage
7.1 Grundlagen
7.1.1 Luftvolumenstrom und Verweilzeit
7.2 Simulationsmethoden
7.3 Sensorverfahren
7.3.1 Bestimmung des Betriebsfaktors (optional)
7.3.2 Bestrahlungsstärkemessung — Mehrpunktmethode
7.3.3 Bestimmung der Bestrahlungsstärke — validierte Simulationsmethoden
7.3.4 Bestimmung der Bestrahlungsstärke — Bestrahlungskammer-Modellierung
7.3.5 Ermittlung der Dosis bei Einmalpassage
7.3.6 Bestimmung der Dosis für Geräte mit UV-LEDs
7.4 Biodosimetrieverfahren
7.4.1 Einlass-Auslassverfahren
7.4.2 Raum-zu-Raum-Verfahren
7.4.3 Randbedingungen für die Nachweisverfahren
7.4.4 Bestimmung der Dosis
8. Nachweis der Wirksamkeit im Raum
8.1 Allgemeines
8.2 Messtechnische Bestimmung des HADR-Werts
8.2.1 Beschreibung und Funktionsprinzip
8.3 Bestimmung der Randparameter
8.4 HADR-Bestimmung in Anlehnung an ANSI AHAM AC-1:2020
8.4.1 Versuchsablauf
8.4.2 Randbedingungen
8.4.3 Vor- und Nachteile der Methode
8.5 Rechnerische HADR-Bestimmung mittels Sensormethode
8.5.1 Vor- und Nachteile der Methode
8.6 Einordnung der HADR in Bezug auf die Wirkung
9. Auslegung der Geräte für die Nutzung im Raum
10. Restemission und deren Nachweis
10.1 Allgemeines
10.2 Expositionsgrenzwerte
10.3 Allgemeine Regelung
10.4 UV-schutzbedürftige Personen
10.5 Regelung für UV-schutzbedürftige Personen
10.6 Anforderungen an die Prüfung
11. Klassifizierung
Anhang A (informativ): Bezug zur Pandemie Sars-CoV-2
Anhang B (informativ): Physikalische und biologische Wirkung von
UV-Strahlung
B.1 Allgemeine Einleitung
B.2 Wirkung auf Mikroorganismen
B.2.1 Allgemeines
B.2.2 Luftgetragene Mikroorganismen in Bioaerosolen
B.2.3 Wirksamkeit gegenüber Mikroorganismen
B.2.4 Reparatur von UV-Schäden und Mutagenese
B.3 Gefährdungspotential für den Menschen
B.3.1 Akute Wirkungen der UV-C-Strahlung
B.3.2 Chronische Wirkungen der UV-C-Strahlung
B.4 Auswirkungen auf Materialien im Hinblick auf die Verwendung
im UV-C-Sekundärluftgerät
Anhang C (informativ): UV-Quellen
C.1 Grundlagen
C.2 Vergleich der Technologien
Anhang D (informativ): Fallbeispiel zur UV-Simulation
D.1 Fallbeispiel
D.2 Grenzen der vereinfachten Betrachtung
D.2.1 Inhomogene Strahlungsverteilung
D.2.2 Keine Betrachtung der Röhrenkonfiguration
Anhang E (informativ): Andere Luftentkeimungsmethoden
E.1 Andere Luftentkeimungsmethoden
Anhang F (informativ): Abschätzung der Verweildauer der Luft in der Bestrahlungskammer
F.1 Grundlagen
Anhang G (informativ): Materialalterung
G.1 Grundlagen der Materialalterung
Anhang H (informativ): HADR-Bestimmung unter Realraumbedingungen
H.1 HADR-Grundlagen
H.2 Versuchsablauf
H.2.1 Allgemeines
H.2.2 Randbedingungen
H.2.3 Vor- und Nachteile der Methode
Der Beitrag wurde für cci Wissensportal von Dr. Manfred Stahl erstellt (Stand Januar 2022)
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