Kaufhauseingang: Luftschleier erleben wir ständig – doch kaum jemand kennt ihre Funktion.  Foto: Pixabay

Hintergrundwissen

29. September 2020 | Artikel teilen

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Was sind Portal-Luftschirme?

Bei Verkaufsgebäuden und Lagerhallen stehen Türen und Tore oft ständig oder zumindest häufig offen. Das bringt stets einen ungewollten Luftaustausch mit sich. So fließt zum Beispiel die teuer erwärmte oder abgekühlte Raumluft ungehindert ins Freie. Oder Schadstoffe und unangenehme Gerüche von draußen verpesten das Gebäudeinnere. In solchen Situationen helfen Portal-Luftschirme. Mithilfe von gelenkten Luftströmen im Eingangsbereich schaffen sie eine unsichtbare Barriere, die Innen- und Außenluft effektiv voneinander abschirmt.

Das Phänomen hat wahrscheinlich jeder schon mal am eigenen Leib erlebt: Man will ein Kaufhaus betreten, bewegt sich durch den geöffneten Eingangsbereich und spürt im selben Moment einen kräftigen, warmen Luftstrom von oben, der einem ungewollt ins Haar bläst. Für Menschen mit fragilen Frisuren ist das ein Ärgernis. Aber auch sonst kann das Phänomen für Unmut sorgen, vor allem weil kaum jemand weiß, wozu es eigentlich gut ist. Manche argwöhnen, die Kaufhäuser würden ihre Kunden mit der Abluft der Klimaanlage „begrüßen“. Aber das ist natürlich Unsinn.

Tatsächlich handelt es sich bei dem Luftstrom um einen so genannten Luftschleier (oder Luftvorhang, Luftschirm, Luftwand), der für Kunden und Mitarbeiter eigentlich nur Gutes im Schilde führt. Es geht darum, eine hohe Innenraumluftqualität und angenehme Temperaturen auch dann zu bewahren, wenn Türen und Tore offenstehen. Die dahinterstehende Technik ist im Grunde genial einfach: Luftströme werden durch Luftströme abgeschirmt.

Abschirmung ohne Abschottung

Luftschleier haben zahlreiche nützliche Funktionen.

Dauerhaft oder häufig geöffnete Eingangsbereiche sind in Industrie und Handel betriebsbedingt oft unvermeidlich oder werden aus verkaufspsychologischen Gründen in Kauf genommen. Wo ständig Lkw be- oder entladen werden, würde es die Arbeitsprozesse nur behindern, wenn man das Rolltor der Lagerhalle immer wieder hoch- und runterfährt. In Verkaufsbereichen bleibt der Eingang oft dauerhaft offen, um dem Kunden einen ersten Fernblick auf das Angebot zu ermöglichen und ihm zu signalisieren, dass das Geschäft nicht geschlossen ist und er gerne eintreten kann. Wo man auf automatische Glasschiebtüren setzt, sind diese im Grunde auch ständig auf – zumindest bei hoher Kundenfrequenz.

Es gibt in gewerblichen Bereichen viele Gründe, sich nicht abzuschotten, sondern Eingänge unverschlossen zu lassen. Wer eintritt, soll aber trotzdem ein angenehmes Innenraumklima erleben, in dem er gerne verweilt. Moderne Luftschleier-Systeme machen diesen scheinbaren Widerspruch möglich. Sie sorgen für eine unsichtbare thermische Abschirmung zwischen Innen- und Außenbereichen und tragen damit unter anderem dazu bei, dass Heiz- und Kühlkosten trotz geöffneter Türen nicht ins Unermessliche steigen. Außerdem schützen sie effektiv vor unangenehmen Außeneinflüssen wie etwa Kälte, Hitze, Staub, Abgase, Rauch, Zugluft, hohe Luftfeuchtigkeit, Viren und Bakterien oder sogar Insekten. Dafür lässt man sich doch gerne mal die Haare zerzausen!

Typische Funktionsweisen

Die ersten Luftschleier-Anlagen wurden in den 1960er-Jahren in der Schweiz entwickelt und kamen vor allem im Kaufhausbereich zum Einsatz. Die Systeme arbeiteten mit erwärmter Luft, die bei geöffneten Türen oder Toren mithilfe von Ventilatoren von oben in den Eingangsbereich geblasen wurde. Die genauere Ausrichtung des Luftstrahls ist häufig über verstellbare Lamellen einstellbar.

Diese Funktionsweise ist im Großen und Ganzen bis heute der Standard geblieben. Neben den Lamellen-Anlagen gibt heute aber auch Systeme, die mit einem Druckkammer-Düsensystem arbeiten. Dabei wird Luft angesaugt, in einer Druckkammer verdichtet und dann über eine Düse ins Freie gepresst. So entsteht ein gleichmäßiger, kräftiger Luftstrom, dessen Ausblaswinkel zudem sehr exakt einstellbar ist. Ein Vorteil dieser Technik besteht auch darin, dass sie effektive Luftschleier ermöglicht, die mit geringeren Luftmengen und weniger Energie auskommen als die älteren Lamellensysteme.

Innovation aus Schwelm

Beim Double-Q-Portal sorgen zwei Querstromgebläse für eine luftleckfreie Abschirmung.

Die bereits seit Jahrzehnten vor allem bei Kaufhäusern zu findenden, senkrecht strömenden Warmluftschleier sind aber nicht unumstritten. Zu ihren Kritikern gehört der Entwicklungs-Ingenieur Robert-Georg Falk aus Schwelm, der bereits Ende der 1980er-Jahre ein horizontal strömendes Luftschleiersystem entwickelt hat.

An den klassischen Luftschleiern bemängelt Falk, dass sie mit warmer Luft aus dem Gebäudeinneren gespeist werden sowie einen hohen Energieverbrauch und nur einen geringen Wirkungsgrad aufweisen. „Da warme Luft den Gesetzen der Strömungsphysik folgt, hat dieses zur Folge, dass der senkrecht gerichtete Warmluftschleier bereits auf halber Höhe damit beginnt, wieder aufzusteigen“, gibt der Ingenieur zu bedenken. „Damit entstehen sowohl an den Seiten wie auch im unteren Bereich so genannte Luftlecks.“

Falk hat daher ein neues System entwickelt, dass das Problem der Luftlecks löst und zugleich energiesparender ist. Dabei handelt es sich um einen horizontalströmenden Luftschleier mit zwei regelbaren Querstromgebläsen. Der abschirmende Luftstrom kommt also nicht von oben, sondern von der Seite. Genauer gesagt von zwei Seiten, denn bei Falks so genanntem Double-Q-Portal werden gleich zwei Abschirmeinheiten in die Tür- oder Toranlage beziehungsweise in die Fassade integriert. Dieser doppelte Luftschirm sorgt bei geöffnetem Eingang für eine luftleckfreie Abschirmung.

Verwendung der Außenluft

Das Produkt hat Falk speziell für Drehflügeltüren und automatische Schiebetüren entwickelt, es funktioniert aber auch bei extrem hohen und breiten Halleneingängen mit Roll-, Falt- und Sektionaltoren – zum Beispiel in Lagerbereichen. Das System vermeidet nicht nur Luftlecks, sondern hat auch den Vorteil, dass es nicht mit Heizungsluft arbeitet. Zur Erzeugung des Luftschirms wird stattdessen ausschließlich Außenluft angesaugt und komprimiert im Tür- oder Torbereich wieder ausgeblasen.

Die senkrecht positionierten, aber waagerecht wirkenden Querstromlüfter werden von einem Doppelwellen-Mittelmotor in eine leichte, gleichmäßige Rotation versetzt. Das Betriebsgeräusch ist nach Angaben des Entwicklers so leise, dass es in den üblichen Umgebungsgeräuschen untergeht. Seine früheren Luftschleier-Systeme hat Robert-Georg Falk über industrielle Lizenzpartner auf den Markt gebracht.

Seine Neuentwicklung, das Double-Q-Portal-System, baut und vermarktet er erstmals in Eigenregie. „Entscheidend für den Wirkungsgrad der Trennung unterschiedlicher Luftmassen ist die Synthese aller Systemkomponenten, wie beispielsweise der Ansaugwinkel, der Kompressionsgrad der angesaugten Luft, Ausblaswinkel, Ausblasdruck und Ausblasgeschwindigkeit des Luftschirms“, erklärt der Ingenieur. „Der hohe Wirkungsgrad des Double-Q-Portals kommt insbesondere daher, dass sich der Luftschirm von zwei Seiten aus zur Mitte hin entfaltet.“

Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: freierjournalist@rolandgrimm.com

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