VDI/VDE 3518 Blatt 4 ist eine neue technische Richtlinie, die standardisierte Prüfverfahren und Prüfgasgemische für VOC-Detektoren zur Messung der Innenraumluftqualität (IAQ) festlegt. Sie trägt den Titel "Multigas-Sensoren - Standardisierte Prüfanweisungen und Prüfgase für VOC-Detektoren zur Messung der Innenraumluftqualität" und wurde im April 2025 unter ICS 71.040.40 veröffentlicht. Dieser 42-seitige Leitfaden soll die Messungen mit VOC-Detektoren über verschiedene Sensortechnologien und Hersteller hinweg vergleichbar und reproduzierbar machen.
Der Leitfaden richtet sich in erster Linie an Hersteller von VOC-Detektoren und Multigassensoren, Prüflaboratorien, Zertifizierungsstellen und Experten für Innenraumlufthygiene und Gebäudetechnik. Er bietet einen Rahmen für die Bewertung der Sensorleistung, einschließlich Empfindlichkeit, Selektivität, Ansprechzeit und Langzeitstabilität. Durch die Festlegung von standardisierten Umgebungsbedingungen, Gasgemischzusammensetzungen und Prüfabläufen zielt die VDI/VDE 3518 Blatt 4 darauf ab, eine Methodik zu entwickeln, mit der zuverlässigere Bewertungen der Raumluftqualität erreicht werden können. Ist sie erfolgreich? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.
Die Richtlinienreihe VDI/VDE 3518, die vom VDI/VDE-Fachausschuss Mehrgassensorik erarbeitet wurde, bietet einen Ansatz für den Einsatz von Mehrgassensoren.
- Teil 1 definiert Begriffe und Systemarchitektur für Anwendungen in Komfort, Diagnose, Prozessüberwachung und Sicherheit.
- Teil 2 definiert Leistungsmerkmale, Messbereiche, Funktionalitäten und Prüfverfahren.
- Teil 3 beschreibt Anwendungen für geruchsbezogene Messungen mit Mehrgassensoren (diese Norm ist derzeit zurückgezogen).
- Teil 4 gilt für Sensoren und Messsysteme - zusammenfassend als "Detektoren" bezeichnet -, die VOCs in der Gasphase erkennen und einen oder mehrere Messwerte ausgeben, die die Raumluftqualität in Bezug auf VOCs darstellen.
Abschnitt 8.3, Exposition gegenüber Prüfgasgemischen, legt fest, wie VOC-Detektoren während der Prüfung definierten Gasgemischen ausgesetzt werden müssen. Dieser Abschnitt befasst sich mit der Zusammensetzung des Gasgemischs, den Konzentrationswerten, den Strömungsbedingungen sowie der Reihenfolge und Dauer der Exposition. Außerdem wird die Verwendung von sauberer, VOC-freier Luft als Nullgasreferenz vor und nach jedem Expositionsschritt gefordert, um genaue Basislinien- und Wiederherstellungsmessungen zu gewährleisten.
In der Richtlinie werden Prüfgasgemische definiert, die typische Quellen der Innenraumluftverschmutzung darstellen, darunter Alkohole, Aldehyde, Terpene und aromatische Kohlenwasserstoffe. Diese Stoffe wurden ausgewählt, weil sie in Innenräumen häufig durch Reinigungsmittel, Lufterfrischer, Farben, Klebstoffe und Einrichtungsgegenstände vorkommen. Die Konzentrationen sind auf realistische Werte für Innenräume festgelegt, in der Regel im niedrigen ppm- bis sub-ppm-Bereich, um die tatsächlichen Expositionsszenarien und nicht die extremen industriellen Bedingungen widerzuspiegeln.
Einige Mischungen haben ein breites Spektrum, d. h. sie enthalten viele VOC auf einmal, um die Gesamtreaktion auf VOC und Querempfindlichkeiten zu testen. Andere Mischungen haben ein enges Spektrum oder enthalten nur eine Komponente, um die Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Substanzen zu kalibrieren oder zu validieren. Dieser duale Ansatz ermöglicht es Herstellern und Laboratorien, sowohl die Gesamtleistung als auch das Interferenzverhalten zu bewerten, was für eine zuverlässige Überwachung der Innenraumluftqualität entscheidend ist.
In diesem Leitfaden werden Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftstrom), Prüfgasmischungen, Prüfabläufe und Bewertungskriterien für VOC-Detektoren definiert.
Um realistische Innenraumluftbedingungen zu erreichen, führt der Leitfaden die Begriffe "Nullluft" und "normale Luft" ein, wobei normale Luft eine definierte Mischung aus Nullluft, Feuchtigkeit und typischen Hintergrundgasen wie Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid, Wasserstoff und Kohlenmonoxid ist. Auf diese Weise werden allzu idealisierte Testaufbauten vermieden und sichergestellt, dass die Melder unter Bedingungen geprüft werden, die realen Räumen und nicht reinen Laboratmosphären ähneln. Das Dokument legt auch fest, wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur während der Prüfung innerhalb definierter Bereiche variiert werden müssen, um Temperatur-Feuchtigkeits-Verzerrungen zu bewerten und um zu überprüfen, ob die Detektoren über einen breiten Betriebsbereich stabil bleiben.
Neu in dieser Norm VDI/VDE 3518 Blatt 4 ist die Einführung des Parameters Gesamtflüchtiger organischer Kohlenstoff TVOCVDI, ein Gesamt-VOC-Indikator, der unabhängig vom zugrunde liegenden Sensorprinzip ist. Da es laut Norm unterschiedliche Definitionen für TVOC gibt, wird TVOCVDI nicht an eine bestimmte Analysemethode gebunden, sondern durch genormte Prüfgasgemische und -verfahren definiert, so dass unterschiedliche Detektortechnologien (MOX, PID, elektrochemisch, etc.) auf einer gemeinsamen Basis verglichen werden können. Dieser Parameter wird dann mit einem Luftqualitätsindex verknüpft, der die Innenraumluft auf einer numerischen Skala von "sehr gut" bis "stark verschmutzt" einstuft, was den Nutzern als Farben oder diskrete Klassen in Gebäudemanagementsystemen angezeigt werden kann.
Und hier ist ein Punkt: Normen legen in der Regel Methoden fest und überlassen es den Regulierungsbehörden, die entsprechenden Grenzwerte festzulegen. Dies ist angemessen, da diese Grenzwerte öffentlich und für jedermann in Form eines offiziellen Merkblatts zugänglich sein sollten und nicht in einer Norm enthalten sind, zu der nur Käufer Zugang haben. Ich bin mir sogar nicht sicher, ob der Deutsche Ausschuss für Innenraumluft (GKI), der kürzlich einen Leitfaden mit öffentlich zugänglichen IAQ-Werten herausgegeben hat, mit dem in dieser Norm festgelegten TVOCVDI-Grenzwert einverstanden wäre.
Die Norm zielt nicht darauf ab, die toxikologische oder hygienische Bewertung der Innenraumluft zu ersetzen; stattdessen bietet sie eine statistische Klassifizierung typischer VOC-Werte. Zeigt ein Detektor eine anhaltend schlechte Luftqualitätsklasse an, empfiehlt die VDI/VDE 3518 Blatt 4 Folgeuntersuchungen mit geeigneten Analysemethoden zur Identifizierung bestimmter Schadstoffe und ihrer Quellen. Auf diese Weise positioniert die Richtlinie TVOC-basierte Detektoren als Frühwarngeräte, erkennt aber auch die Notwendigkeit einer detaillierten chemischen Analyse in kritischen Fällen an.
Neben den grundlegenden Leistungsmerkmalen widmet der Leitfaden mehrere Abschnitte dem Langzeitverhalten, der Drift und einer möglichen Vergiftung der Sensoren. Es wird beschrieben, wie Detektoren über längere Zeiträume mit realistischen VOC-Gemischen, unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und wiederholten Expositionszyklen getestet werden müssen. Dies ist besonders für kostengünstige Multigas-Sensoren von Bedeutung, deren Langzeitstabilität und Kontaminationsresistenz in der Praxis oft einschränkende Faktoren sind. Durch die Harmonisierung dieser Dauertests legt die VDI/VDE 3518 Blatt 4 einige Spezifikationen fest, die den Anwendern helfen, zwischen kurzlebigen Spielereien und robusten Überwachungslösungen zu unterscheiden.
Das Dokument enthält auch Hinweise zur Mindestanzahl der zu prüfenden Geräte und zur Bestimmung der Signalstabilisierungszeit für jeden Detektortyp. So muss beispielsweise die Zeitkonstante t63 (Zeit, die zwischen der Änderung der Prüfbedingungen und dem Erreichen von 63 % des neuen, stabilen Signalpegels verstreicht) für das kombinierte System aus Detektor und Prüfkammer bestimmt werden, und die Richtlinie verlangt die Verwendung eines Vielfachen dieser Zeitkonstante, um sicherzustellen, dass die Sensoren wirklich stabile Messwerte erreicht haben, bevor die Daten aufgezeichnet werden.
Schließlich legt VDI/VDE 3518 Blatt 4 fest, wie die Prüfergebnisse zu bewerten und zu berichten sind, einschließlich vorgeschlagener Bewertungsschemata für Genauigkeit, Querempfindlichkeit, Umweltrobustheit und Langzeitwiederholbarkeit. Dieses strukturierte Berichtskonzept erleichtert es den Herstellern, die Einhaltung der Vorschriften zu dokumentieren, und unabhängigen Laboratorien oder Zertifizierungsstellen, verschiedene Produkte auf transparente Weise zu vergleichen. Für die Innenraumluftbranche ist die Veröffentlichung dieses Leitfadens ein wichtiger Schritt hin zu vertrauenswürdigeren VOC-Sensordaten, besserer Vergleichbarkeit zwischen Geräten und letztlich zu zuverlässigeren Bewertungen der Innenraumluftqualität in alltäglichen Umgebungen.
Aber...
Wenn Sie im Text nach dem Wort "Geruch" suchen, werden Sie es nicht finden. Das liegt daran, dass diese Norm nicht für diesen Parameter vorgesehen ist, es sei denn, es besteht eine Korrelation zwischen einem Geruch und dem TVOC (oder TVOCVDI, wenn Sie wollen). Eine solche Korrelation kann sinnvoll sein, wenn es darum geht, die Auswirkungen eines Klebstoffs oder eines neuen Teppichs zu bewerten, aber sie ist in anderen Fällen weit weniger sinnvoll, zum Beispiel wenn es darum geht, den Geruch zu erkennen, der von einem Restaurant im Erdgeschoss oder von Abwässern im Kinderzimmer ausgeht.
Eine sehr niedrige Konzentration eines Mercaptans oder eines Indols würde beispielsweise zu einem sehr niedrigen TVOC-Wert führen, was bedeutet, dass die Luftqualität als "sehr gut" eingestuft werden könnte, während der Geruch in Wirklichkeit furchtbar stinkend ist. Seien Sie also vorsichtig damit. Wir haben bei der Überwachung der Außenluft schon oft gesehen, wie irreführend es sein kann, eine "sehr gute Luftqualität" zu melden, während draußen Menschen wegen eines unerträglichen Gestanks protestieren. In Kapitel 6 dieses interessanten Papiers finden Sie weitere Informationen zum Thema Geruch, Gesundheit und TVOC.
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