Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Luftqualität in der Flugzeugkabine – Probandentests in der Flight Test Facility (FTF)

Probandentest in der Flight Test Facility.
© Fraunhofer IBP
Proband in der Flugzeugkabine.

Veränderungen von Luftdruck, CO2 oder VOC Konzentrationen wirken sich auf die Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden von Flugzeugpassagieren aus. Doch in welchem Maße und wie muss sich die Frischluftrate an die Anzahl der Personen an Bord anpassen? Diese und weitere Fragestellungen untersuchten unsere Wissenschaftler*innen u. a. in den Projekten »CognitAir« und »ComAir«. Hierfür wurden große Probandenstudien mit je ca. 500 Teilnehmenden durchgeführt. Die jeweils vierstündigen »Flüge« fanden in der Niederdruckröhre der Flight Test Facility (FTF), dem Fluglabor des Fraunhofer IBP in Holzkirchen statt.

Projektziele

Im Clean Sky 2 Projekt »ComAir« wurde das Konzept der bedarfsgeführten Lüftung, also die Anpassung der Frischluftrate an die Anzahl der sich in der Kabine befindenden Personen, untersucht. Die Kabinenbelüftung wird durch Zapfluft aus dem Triebwerk gesichert, was allerdings den Wirkungsgrad verringert. Daher geht die Reduzierung der Zapfluft mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch einher. Im Bausektor wird die bedarfsgeführte Lüftung bereits heute umgesetzt. Diese basiert auf einer Anpassung des Zuluftvolumenstroms an die Raumbelegung. Um herauszufinden, inwieweit sich dieses Prinzip auf die Flugzeugkabine übertragen lässt und welches die optimale Frischluftmenge ist, wurden über 500 Probanden zu ihrem Wohlbefinden befragt. Variiert wurden hierbei die Frischluftmenge je Passagier und die Belegungsdichte der Kabine (halbvoll bzw. voll).

Im Rahmen des ASHRAE-cofinanzierten Projekts »CognitAir« wurde untersucht, welche Bestandteile des Kabinenklimas – CO2, flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds VOC) oder der Kabinendruck – ursächlich für Komfort bzw. Diskomfort sind. In einer Probandenstudie mit über 400 Teilnehmenden wurde deren Wirkung auf die Leistungsfähigkeit der Probanden untersucht.

Stand des Projektes

Es zeigt sich, dass eine reduzierte Frischluftrate in der Kabine mit einer erhöhten CO2- und VOC-Konzentration einhergehen. Weder die Probanden noch ein geschultes Geruchspanel konnten allerdings eine erhöhte Geruchsbelastung oder eine geringere Akzeptanz der Raumluftqualität feststellen. Als ein zentraler Komfort-Faktor für die Probanden stellte sich die Belegung heraus – bei halber Belegung war der Nebenplatz frei und die Zufriedenheit deutlich höher.

Weitere Analysen der Probanden- und Testdaten sind derzeit in Arbeit.

Projektpartner

ComAir:

  • Danmarks Tekniske Universitet, Lyngby
  • Ludwig-Maximilians-Universität München – Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin

CognitAir:

  • Airbus
  • ASHRAE
  • Danmarks Tekniske Universitet, Lyngby
  • Embraer
  • enVerid
  • Honeywell
  • Liebherr
  • Ludwig-Maximilians-Universität München – Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin
  • NPL
  • Pall
  • Renewaire
  • UTRC
Testmatrix Einfluss Raumluft
© Fraunhofer IBP
Testmatrix für die Bestimmung des Einflusses von Druck, VOC- und CO2-Gehalt der Raumluft.