4.3 L¨¹ftungs- und Klimaanlage, Umgebungsbedingungen
Beide geh?ren zum ?technischen Geb?udemanagement¡°, mit dem man heutzutage Systeme mit unterschiedlicher Komplexit?t zur Steuerung aller Parameter in einem Geb?ude beschreibt. Zwar wurden solche Systeme f¨¹r die komfortable Unterbringung von Hausbewohnern entwickelt, aber sie sind genauso f¨¹r die Unterbringung von audiovisuellen Sammlungen unter Langzeitbedingungen notwendig, so wie sie in dieser Publikation spezifiziert sind. Grunds?tzlich besteht kein Unterschied zwischen Klimaanlagen f¨¹r Lagerungszwecke und f¨¹r Wohn- oder Arbeitsr?ume. Jedoch erfordern Klimaanlagen f¨¹r die Lagerung von audiovisuellen Sammlungen engere Toleranzen und wesentlich bessere Regulierungsm?glichkeiten.
4.3.1 Temperaturregulierung. Die Temperatur in einem Lagerraum wird durch Erw?rmung oder Abk¨¹hlung der Zuluft f¨¹r den zu regulierenden Bereich erreicht. Sensoren im Raum erfassen den Istwert, mit dem die Zuluft dann nachgesteuert wird. Die Regelung durch Sensoren wirft einige untenstehende Fragen auf.
Es ist wichtig zu beachten, dass K¨¹hlen den Entzug von W?rme und deren Abtransport in eine andere Umgebung bedeutet.
Eine Verdunstungsk¨¹hlung, bei der Luft durch einen feuchten Raum geleitet und dabei W?rmeenergie entzogen wird, hat in einem Archiv keinen Platz, teils weil sie die relative Luftfeuchtigkeit erh?ht. Ohnehin funktioniert sie nur in sehr trockenen Klimazonen.
Ein entscheidender Punkt bei der Planung einer ?berwachungsanlage f¨¹r Raumbedingungen ist die Tatsache, dass das Erw?rmen von Luft die relative Luftfeuchtigkeit senkt und das K¨¹hlen von Luft die relative Luftfeuchtigkeit erh?ht. Beide Parameter, n?mlich gleichbleibende Temperatur bei gleichbleibender Luftfeuchtigkeit, sind von gr??ter Wichtigkeit und untrennbar miteinander verbunden: daher muss ist die Regelung der Temperatur stets mit der Regelung der Luftfeuchtigkeit verkoppelt werden. (3.2.3).
4.3.2 Grundlagen der Luftentfeuchtung. Fast jede Lagerung erfordert die meiste Zeit eine Entfeuchtung der Luft, um deren Feuchtegehalt zu reduzieren, damit die in der vorliegenden Publikation aufgef¨¹hrten Bedingungen eingehalten werden. Die Notwendigkeit einer Erh?hung der Luftfeuchtigkeit tritt wesentlich seltener auf und kann, wenn erforderlich, relativ leicht erfolgen. Die Angabe der relativen Luftfeuchtigkeit ist die gebr?uchlichste Art, den Feuchtigkeitsgehalt anzugeben und bedeutet eine prozentuale Angabe des maximalen Gehalts an Wasser, den die Luft bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Luftdruck halten kann; letzterer h?ngt von der H?he ¨¹ber Normal-Null ab.
Luftentfeuchtung ist die Entfernung von Wasserdampf aus der Luft, um die relative Luftfeuchtigkeit zu reduzieren. Wie schon gesagt: Luft k¨¹hlen erh?ht die relative Luftfeuchtigkeit. Wenn die Temperatur der Luft sinkt, wird schlie?lich ein Punkt erreicht, an dem der Wasserdampf in Form von fl¨¹ssigen Tr?pfchen kondensiert. Dieser Punkt wird ?Taupunkt¡° genannt.
Abb. 30 Verlauf des Taupunkts in Abh?ngigkeit von der Lufttemperatur (Original: Easchiff, Derivative: SLUB Dresden / Carsten Pietzsch [CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.de)], via Wikimedia Commons).
Um Luft zu entfeuchten, k¨¹hlt man sie gew?hnlich bis auf eine Temperatur unterhalb des Taupunkts herunter und entzieht ihr das dabei entstehende Wasser. Sie wird dann wieder auf die erforderliche Temperatur erw?rmt, wobei die resultierende relative Luftfeuchtigkeit das Produkt aus der entfernten Wassermenge und der Temperatur nach Beendigung des Vorgangs ist.
Obwohl dieser Ansatz praktisch, einfach und ¨¹blich ist, beinhaltet er eine Reihe von signifikanten Problemen. Erstens sind die Energiekosten f¨¹r die K¨¹hlung und Wiedererw?rmung erheblich und sollten als ausschlaggebender Faktor jeglicher Langzeitarchivierung betrachtet werden. Zweitens ist die Menge an entzogener Feuchtigkeit proportional der Temperaturdifferenz und daher muss ein System ¨¹berdimensioniert werden, um f¨¹r eine gro?e Zahl von klimatischen Bedingungen in einem Archiv geeignet zu sein, wie die Erfahrung an vielen Standorten zeigt. Dies ist ein Problem f¨¹r viele k¨¹hl-feuchte Klimazonen. Schlie?lich ist es schwierig, die genaue Steuerung von Klimaanlagen mit dieser Methode zu erreichen. Sie kann dazu f¨¹hren, dass das System dauernd die Vorgaben an Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit abgleichen will. Das f¨¹hrt dann zu einem st?ndigen Herauf- und Herunterfahren, was sich hinwiederum nachteilig f¨¹r die Lagerung von Archivmaterial auswirkt.
Das so gennannte Antikondensationsverfahren benutzt ein Trocknungsmittel, das Feuchtigkeit absorbiert. Nach seiner anschlie?enden Erhitzung au?erhalb des Einsatzbereichs kann es erneut eingesetzt werden. Dieses Verfahren erreicht die niedrigen Feuchtestufen, wie sie f¨¹r die meisten Archive erforderlich sind, und sie k?nnen energieeffizienter als die oben beschriebenen Systeme betrieben werden.
4.3.3 Sensoren oder Messf¨¹hler werden benutzt, um Abweichungen bei Temperatur, Luftfeuchtigkeit und anderen Faktoren zu registrieren. Die meisten Messf¨¹hler in gew?hnlichen B¨¹ror?umen weisen Toleranzen von +/- 5% oder mehr auf, ausreichend f¨¹r diese Anwendungen; f¨¹r den kritischen Einsatz in Archiven erreichen sie die in dieser Publikation geforderten Spezifikationen nicht.
Messf¨¹hler ¨¹berwachen den Zustand in einem kontrollierten Bereich und ¨¹bermitteln ihre Daten an die Klimaanlage. In der einfachsten Form wird bei Abweichungen vom Soll-Wert das System angeschaltet; sobald dann die Soll-Werte erreicht sind, wird es wieder abgeschaltet. Bei dieser Funktionsweise schwanken die Ist-Werte zwischen ?hoch¡° und ?niedrig¡°, was sich in einem negativen Effekt auf das gelagerte Material auswirkt. Um das zu vermeiden, schalten moderne Systeme, ausgestattet mit Messf¨¹hlern und Regelungstechnik hoher Qualit?t, das Erw?rmen und Abk¨¹hlen schrittweise an und aus und erzielen auf diese Weise stabile Werte.
Im Allgemeinen werden Messf¨¹hler in der abgef¨¹hrten Luft installiert. Ein unzureichend geplantes System kann innerhalb des Archivs zur Bildung von kleinen Bereichen und Aussparungen mit einer Art Mikroklima f¨¹hren, in denen keine Regelung erfolgt. Daher werden mehrfache Messf¨¹hler empfohlen, deren Messdaten unterschiedlich gewichtet werden.
4.3.4 Luftqualit?t und Filter. Klimaanlagen sind generell dazu gedacht, der Luft in einem bestimmten Regelbereich eine vorgegebene Menge an Frischluft von au?en beizumischen. Je kleiner die ben?tigte Frischluftmenge, desto einfacher und kosteneffektiver der Betrieb der Anlage. Diese Frischluftmenge hat Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die meisten L?nder haben Standards, die eine Mindestmenge an Frischluft von ungef?hr 10 Prozent vorschreiben. Obwohl man in Archiven mit weniger Frischluft auskommen k?nnte, m¨¹ssten die Messf¨¹hler dann die Bildung von Kohlendioxid und weiteren unerw¨¹nschten Gasen erfassen. Dazu kommt, dass plastikhaltige Archivmaterialien Gase abgeben k?nnen, die sich dann in so einer Umgebung ansammeln. Daher ist ein Frischluftanteil um die 10 Prozent ein guter Kompromiss zwischen Kosten und Luftreinhaltung. Der Luftstrom durch den klimatisierten Bereich muss in alle Ecken und Winkel flie?en k?nnen, damit sich keine ?rtlichen Anreicherungen von kontaminierenden Gasen bilden.
Das Einf¨¹hren behandelter Umgebungsluft wird mit gro?er Wahrscheinlichkeit zu einer Ansammlung von Staub und anderen Partikeln f¨¹hren. Klimaanlagen m¨¹ssen daher mit Filtern versehen sein, die derartige Fremdk?rper zur¨¹ckhalten. Filtertypen und die Gr??e der zur¨¹ckgehaltenen Fremdk?rper werden von der Qualit?t der Luft im, aber vor allem au?erhalb des Geb?ude abh?ngen. Zus?tzlich zu gut gewarteten Filtern kann die Menge des Staubes durch einen ?berdruck in den Lagerr?umen gegen¨¹ber den umgebenden R?umen minimiert werden.
Lagerr?ume und Versuchsr?ume sollten nach Reinraum-Klasse ISO 8 oder vorzugsweise ISO 7 gem?? ISO I 4644-I ausgef¨¹hrt werden.27
Die Anwesenheit von Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Stickoxiden und anderen gasf?rmigen Verunreinigungen verringert die Lebenserwartung von Tr?germaterial. In den meisten L?ndern ist die Luftqualit?t vorgeschrieben und es werden spezielle Filterklassen empfohlen.
Alle Filter m¨¹ssen zur Erhaltung ihrer Wirksamkeit regelm??ig gewartet und gereinigt werden.
27 ISO 8 entspricht der vormaligen Reinraum-Klasse 100 000 nach US FED STD 209E, ISO 7 der Klasse 10 000.