Quelltext der Seite Ionisationsgerät

Ein '''Ionisationsgerät''' dient dazu, [[Ion]]en zu erzeugen und abzugeben, meist mit dem Ziel, die [[Raumluft]] in Innenräumen zu verbessern. Die Geräte enthalten dazu einen Hochspannungstransformator und mindestens einen [[Ionisator]]. Das Wirkprinzip beruht darauf, dass sich die Ionen an kleine [[Aerosol]]- und [[Feinstaub]]teilchen binden, die dann von Möbeln und Wänden angezogen werden. Allerdings können so weder [[Gas]]e noch größere Staubteilchen, etwa [[Pollen]], wirksam entfernt werden. Zudem könnten ungeeignete Geräte durch Ionisierung von Luftsauerstoff das Reizgas [[Ozon]] in schädlichen Konzentrationen bilden.<ref>{{Internetquelle |autor=OAR US EPA |url=https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/what-are-ionizers-and-other-ozone-generating-air-cleaners |titel=What are ionizers and other ozone generating air cleaners? |datum=2019-02-19 |sprache=en |abruf=2023-01-28}}</ref> Für handelsübliche Ionisatoren konnten bisher weder positive noch negative gesundheitliche Wirkungen festgestellt werden, da die abgegebenen Ionenmengen sehr klein sind und zudem bereits im [[Nasenrachenraum]] hängen bleiben.<ref>{{Literatur |Autor=Dominik D Alexander, William H Bailey, Vanessa Perez, Meghan E Mitchell, Steave Su |Titel=Air ions and respiratory function outcomes: a comprehensive review |Sammelwerk=Journal of Negative Results in BioMedicine |Band=12 |Nummer=1 |Datum=2013-12 |ISSN=1477-5751 |DOI=10.1186/1477-5751-12-14 |PMC=3848581 |PMID=24016271 |Seiten=14 |Online=https://jnrbm.biomedcentral.com/articles/10.1186/1477-5751-12-14 |Abruf=2023-01-28}}</ref>
[[Datei:Ionization unit with ionization tubes.jpg|mini|''Ionisationsgerät'' mit vier liegenden [[Ionisationsröhre]]n zur Luftaufbereitung]]
== Geschichte ==
[[Datei:Ionisationsgerät mit Schutzhaube.jpg|mini|Ältere ''Ionisationsgeräte'' mit Ionisationsröhren, Schutzhaube und [[Stufenschalter]]  ca. 1970]]
Die erste Anlage zur Ionisation von Raumluft soll der sowjetischen Biophysiker [[Alexander Leonidowitsch Tschischewski]] um 1930 erfunden haben.<ref>{{Literatur |Autor=Apichatpong Weerasethakul, Arseny Zhilyaev, Catalina Lozano, Daniel Quiles, Daniel Steegmann Mangrané, Donna Haraway, Simone Bertuzzi, Simone Trabucchi, João Laia, Leela Gandhi, Mark Dery, Natasha Ginwala, Sophia Al-Maria, Valen Klimašauskas, Rodrigo Hernández, Vivian Ziherl, Zadie Xa |Titel=A Multiple Community: Contemporary Art Festival Sesc_Videobrasil |Verlag=Edições Sesc |Datum=2018-11-22 |ISBN=978-85-9493-125-2 |Online=https://books.google.de/books?id=fFr9DwAAQBAJ&pg=PT92&dq=Alexander+Chizhevsky+chandelier&hl=de&newbks=1&newbks_redir=0&sa=X&ved=2ahUKEwj87Juv8-r8AhVGnP0HHauzBK0Q6AF6BAgIEAI#v=onepage&q=Alexander%20Chizhevsky%20chandelier&f=false |Abruf=2023-01-28}}</ref> Kommerzielle Ionisationsgeräte zur Ionisation der Raumluft mittels [[Ionisationsröhre]]n wurden erstmals ca. 1960 hergestellt und vertrieben.

== Technik ==
Ionisationsgeräte bestehen zumeist aus einem metallischen Gehäuse, einem integrierten Hochspannungstrafo, der unterschiedliche Eingangsspannungen von 12&nbsp;V bis 240&nbsp;V bei Gleichspannung- oder Wechselspannung ermöglicht, und Ionisationsröhren in unterschiedlichen Formen, Größen, Stückzahlen und Anordnungen. Je nach Bauform und Einsatzgebiet werden Betriebs- und Störmelder, [[Ventilator]]en, und [[Luftfilter]]<nowiki/>integriert. Ionisationsgeräte mit Betriebsspannungen von 1,5&nbsp;kV bis 2,85&nbsp;kV an den Ionisationsröhren ionisieren die Luft ohne schädliche [[Ozon]]bildung bei einem [[MAK-Wert]] von unter 0,01&nbsp;[[Parts per million|ppm]]. Bei Überschreitung der Betriebsspannung von 3&nbsp;kV entstehen höhere Ozonkonzentrationen, die gesundheitlich schädigende Auswirkungen haben können.

== Bauformen ==
=== Steckgerät ===
Kleine Steckgeräte wurden zum Beispiel für den Zigarettenanzünder im Auto konzipiert. Diese kleinen Geräte sind auf eine Fremdbelüftung angewiesen.

=== Wandgerät ===
[[Datei:Ionisationsgerät BENTAX 40-E-2.jpg|mini|Ionisationsgerät mit [[Ionisationsröhre]] als Wandgerät mit Luftqualitätsfühler im Küchenbereich]]
Einige Hersteller bieten Wandgeräte mit integriertem Ventilator und Stufenschalter an. Ein Luftqualitätsfühler kann ebenso die Ionisationsleistung regeln. Kompakte Wandgeräte ohne Ventilator nutzen die [[freie Konvektion]] im betreffenden Raum.

=== Standgerät ===
[[Datei:Ionisationsgerät BENTAX 70-E-5.jpg|mini|[[Umluft]] ''Ionisationsgerät'' mit 5 [[Ionisationsröhre]]n als Standgerät ca. 2002]]
Standgeräte dienen zumeist zur vorübergehenden Aufstellung und können wie die Wandgeräte ebenfalls einen Ventilator und Stufenschalter enthalten. Für den Umluftbetrieb können zusätzliche Vorfilter vorhanden sein. Einsatzgebiete sind Wohn- und Schlafzimmer, Bürobereiche, Hotelzimmer. Manche Geräte kommen in Kombination mit entkeimenden [[Ultraviolettstrahlung|UV-C-Lampen]], elektrostatischen Staubkollektoren, oder [[Aktivkohlefilter]]n. Einsatzgebiete sind nach Herstellerangabe Wohnbereiche, Brandschadensanierung, Kellerentkeimung und Sanierung von Tatorten.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.seiler-stans.ch/bentax_ionisator_%2070.htm |text=Ionisationsgerät genutzt bei der Brandschadensanierung |wayback=20130802233427 |archiv-bot=2019-04-19 06:06:23 InternetArchiveBot}}, D. Seiler AG, abgerufen am 31. Juli 2013.</ref> Beim Umluftbetrieb wird die Raumluft angesaugt und die Luft durch einen Vorfilter geleitet, der die Feststoffe abtrennt. Danach wird die Luft über die Ionisationsröhren geleitet und ionisiert in den Raum eingeblasen.

=== Ionisationsgeräte in zentralen Lüftungssystemen ===
[[Datei:Luftionisationsgenerator.jpg|mini|''Ionisationsgerät'' mit 15 stehend installierten [[Ionisationsröhre]]n zur Aufbereitung der Luft, Einbau in [[Lüftungskanal]] ca. 1999]]
Ionisationsgeräte für die dauerhafte Ionisation der von [[Raumlufttechnische Anlage|RLT-Anlagen]] bewegten Luft sollen laut Hersteller eine „natürliche Potentialerhöhung“ und „Renaturalisierung“ bewirken, zur [[Entkeimung]], [[Geruch]]sneutralisation oder [[Emission (Umwelt)|Schadstoffabbau]] beitragen und dem [[Sick-Building-Syndrom]] entgegenwirken.<ref>[http://www.hslu.ch/download/t/Webcctp/t_review_ionisierte_luft_innenraum.pdf "ionisierte luft im innenraum"] (PDF; 1458 kB) ''Hochschule Luzern - Ausgabe 01/2013'', abgerufen am 5. Juni 2013.</ref> Zuluftsysteme mit kompakten Ionisationsgeräten für unterirdische Tunnel-, Rohr- und geschlossene Kanalsysteme sollen der Geruchsneutralisation und dem Schadstoffabbau dienen. Unterirdische Tankanlagen wie z.&nbsp;B. [[Fettabscheider]], [[Zisterne]]n oder große [[Rückhaltebecken]]/Staukammern sind weitere Anwendungsbereiche.

Ionisationsgeräte in [[Abluftsystem]]en sollen Abluftentkeimung, Geruchsneutralisierung und Schadstoffabbau vor dem Austritt ins Freie bewirken. Ionisationsgeräte zur Abluftbehandlung werden mit Hochleistungstransformatoren und Betriebsspannungen von 3&nbsp;bis&nbsp;7&nbsp;kV Gleich- oder Wechselspannung betrieben. Das dabei gezielt erzeugte Ozon zerfällt wieder. Eine Gefährdung besteht lediglich für das Wartungspersonal dieser Geräte.

[[Datei:Umluftkammer mit Ionisationsgeräten.jpg|mini|Umluftkammer eines großen Lüftungsgerätes mit 3 ''Ionisationsgeräten'']]

=== Kombinationsgeräte ===
[[Elektrofilter|Elektrostatische Luftreiniger]] reinigen die mit [[Schadstoffemission|Schadstoffen]] belastete Außenluft, Abluft, [[Luftarten|Umluft]] oder Zuluft in lufttechnischen Anlagen durch Ionisation bei 6&nbsp;kV/12&nbsp;kV mittels Sägezahn-Ionisatoren und der Abscheidung der aufgeladenen Schadstoffe ([[Partikelaufladung]]) an Abscheideplatten, sogenannten Kollektoren.<ref>[http://www.raumluftkonzept.de/ACU_Nichtraucherschutz.pdf Raucherkabinen im Innenbereich - Elektrofilter+Ionisation] (PDF; 89&nbsp;kB)''expansion-electronic system.de'', abgerufen am 4. August 2013.</ref> Die Kombination von [[Ultraviolettstrahlung]] mit Ionisationstechnik wird in der Lüftungstechnik seit Ende der 1990er Jahre zur Abluft- und Raumluftaufbereitung verwendet. Herstellerangaben zufolge soll der aktivierte Sauerstoff in Kombination mit der Photooxidation [[Viren]], Schimmelsporen oder [[Bakterien]] inaktivieren,<ref>{{Toter Link |datum=2018-04 |url=http://www.pluggit.com/.../5_pluggit_pluggvoxx_m_voxx_d_v02_0602_fg.p... |text=''Luftaufbereitung durch Ionisation und Photooxidation.'' |archivebot=2018-04-16 08:09:24 InternetArchiveBot}}(PDF; 892&nbsp;kB). Auf: ''www.pluggit.com.'' Abgerufen am 12.&nbsp;August 2013.</ref> Ozon erzeugen, und luftgetragene organische Stoffe zersetzen.

In lufttechnischen Anlagen lassen sich die Ionisatoren mit einem nachgeschalteten [[Biofilter]] kombinieren.<ref>[http://www.uni-kassel.de/upress/online/frei/978-3-86219-170-3.volltext.frei.pdf#page=43&zoom=100,54,651 Biofilter als Bestandteil kombinierter Abluftbehandlungsverfahren in der Abwasserwirtschaft] PDF (5,3&nbsp;MB), Seite 43, von Wolfram Franke, Universität Kassel, 2011, abgerufen am 31. Juli 2013.</ref> Die Ionisationsröhren werden hierbei mit 2,85&nbsp;bis&nbsp;4&nbsp;kV beaufschlagt. Je nach Einbausituation werden hierzu Ionisationsgeräte in das Zuluft- oder autarke Umluftsystem zur Lastabsenkung im Raum oder Arbeitsbereich installiert. Weiterhin werden Ionisationsgeräte mit Spannungen bis 4&nbsp;kV zur Schadstoffminimierung im Abluftstrom, vor Eintritt in den Biofilter, integriert. Das erzeugte Ozon reagiert sofort mit dem Schadstoff in der belasteten Abluft. Je nach Einbausituation und Sicherheitsbestimmungen werden die Ionisationsgeräte direkt oder im Bypass zum Abluftstrom integriert. Der nachgeschaltete Biofilter arbeitet kontinuierlich die geminderten bzw. selektierten Schadstoff-Konzentration ab. Auftretende Schadstoffe, die nicht durch Oxidation reduziert werden können, führen somit selektiv zur Organismenbildung im Biofilter und technischen Ausrichtung. Eine 100%ige regenerative Aufbereitung der Biomasse im Biofilter ist hierbei nicht möglich.

[[Aktivkohle]] kann zur Schadstoffminimierung von Abluftströmen aus technischen Anlagen dienen. Die Spannung der Ionisationsröhre wird hierbei mit < 3&nbsp;kV beaufschlagt und das dabei erzeugte Ozon reagiert direkt mit der Schadstoff belasteten Abluft. Je nach Einbausituation und Sicherheitsbestimmung werden die Ionisationsgeräte direkt in den Abluftstrom oder im Bypass zum Abluftstrom, integriert. Der nachgeschaltete [[Aktivkohlefilter]] speichert kontinuierlich die Schadstoffe und kann auch sehr hohe Konzentration aufnehmen, die wiederum im Schwachlastbetrieb durch den ungenutzten Ozonüberschuss direkt in der Aktivkohle abgebaut werden. Eine 100%ige Aufbereitung der Aktivkohle ist hierbei jedoch nicht möglich.<ref>[http://www.luftentkeimung.de/html/artikel_wlb.pdf Ionisationsstufe verlängert die Standzeit von Aktivkohle] PDF (1&nbsp;MB), von UTL Umwelt Technische Luftreinigung, abgerufen am 29. Juli 2013.</ref>

Anlagen mit einem nachgeschalteten [[Luftwäscher]] dienen zur Temperatur- und Schadstoffminimierung von Abluftströmen aus technischen Anlagen. Die Ionisationsröhre wird hierbei mit Hochspannung von 3&nbsp;bis&nbsp;7&nbsp;kV beaufschlagt und das dabei erzeugte Ozon reagiert direkt mit dem Schadstoff in der belasteten Luft vor Eintritt in den Luftwäscher. Je nach Einbausituation und Sicherheitsbestimmungen werden die Ionisationsgeräte direkt oder im Bypass zum Abluftstrom integriert. Luftwäscher bringen feste und flüssige Schadstoffe in Wasserphase und erhöhen die Konzentration des Wäscherwassers bis hin zum Sondermüll. Auch [[Luftbefeuchter]] mit kaltem Wassernebel, sogenannte Sprühluftbefeuchter, und Dampfluftbefeuchter lassen sich in lufttechnischen Anlagen kombinieren. Die Ionisationsröhren werden hierbei mit Hochspannung von 1,5&nbsp;bis&nbsp;4&nbsp;kV beaufschlagt und vermeiden die Biofilmbildung im Kanalsystem, das aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit im Zuluftstrom und dem Kondenswasser auftritt.

Nachgeschaltete [[Katalysator]]en und Reaktionskammern sollen Schadstoffe minimieren. Die Isolatorröhre wird hierbei mit Betriebsspannungen von mehr als 7&nbsp;kV beaufschlagt und das dabei erzeugte Ozon reagiert direkt im nachgeschalteten Katalysator, mit der Schadstofffracht im Luftstrom und mit dem Katalysator selbst.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.delta-ec.de/OxyCat.pdf |text=OxyCat Technology |wayback=20160305110040 |archiv-bot=2019-04-19 06:06:23 InternetArchiveBot}} (PDF; 1,6 MB), DELTA Engineering & Chemistry GmbH, abgerufen am 1. August 2013.</ref> Der Katalysator wird bei dieser Reaktion verbraucht. Neben dieser katalytischen Reaktion durch eine Ozon bildende Isolatorröhre gibt es auch Ozongeneratoren, die bei mehr als 10&nbsp;kV gleiche oder auch bessere Abbauraten erzielen.

== Andere Anwendungen ==
Ionisationsgeräte mit und ohne Ozonbildung werden auch zur [[Entkeimung]] von biologischem [[Schüttgut]], von Mineralien oder für technischen Gasen verwendet. Die jeweilige [[Betriebsspannung]] richtet sich nach dem zulässigen MAK-Wert für die ständigen Arbeitsbereiche des Personals, bzw. max. mögliche und nötige O<sub>3</sub> [[Konzentration (Chemie)|Konzentrationen]] in eingehausten, geschlossenen Bereichen ohne regelmäßigen, ungehinderten Zutritt von Personal. Sicherheitseinrichtungen, [[Hinweisschild]]er bzw. unterwiesenes Personal sind zwingend erforderlich.

Kleinste Ionisationsgeräte, sogenannte Ionisationsmodule, mit Eingangsspannungen von weniger als 12&nbsp;V Gleich- oder Wechselspannung, finden Anwendung in offenen [[Kühltheke]]n oder [[Kühlregal]]en, oberhalb des [[Verdampfungskühlung|Verdampfers]] und geschützt hinter der [[Verkleidung]]. Weitere Einsatzgebiete dieser Minimodule sind [[Waschmaschine]]n, [[Wäschetrockner]] mit Umluftfunktion, Klimaanlagen in Autos.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.mercedes-benz-accessories.com/content/mba/mpc/mpc_mba_website/de/mpc_home/mba/home/accessories/models/s-class/air-balance-package.html |text=AIR-BALANCE-Paket |wayback=20130801184834 |archiv-bot=2018-04-16 08:09:24 InternetArchiveBot}} von Mercedes-Benz, abgerufen am 29. Juli 2013.</ref>

== Konformität und Normen ==
* [[RoHS|EG-Richtlinie 2011/65/EU (RoHS 2)]] ''Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten''
* EN 55 014 [2000]
* EN 55 104-2 [1987]
* EN 60 335-1 [2000]
* EN 60 335-2-40 + 65 [1995]
* EN 60 555 [1987]
* EN 61 000-3-2/-3 [2000 + 1995] + A1:2001
* EMC 99.2.10088.01. + .02 + .03 + .04 + .10 + .11

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=John Jukes,Andrew Jenkins and Julian Laws |Titel=The Impact of Improved Air Quality on Productivity and Health in the Workplace |Datum=2006 |Online=http://www.continuitycentral.com/HealthyBuildings.pdf |Format=PDF |KBytes=58}}
* {{Literatur |Autor=Dennis Tulenko, REM |Titel=OWEA Collections Specialty Workshop 2012 The Conference Center at NorthPointe |Datum=2012 |Online=http://www.ohiowea.org/docs/1115%20Trans%20Tech%20Air%20Ionization%202012.pdf |Format=PDF |KBytes=5600}}
* {{Literatur |Autor=Minna Kempe och Yrkeshögskolan Novia |Titel=Jonisering av inomhusluft — En intressant luftreningsteknik med många frågetecken |Datum=2013 |Online=http://www.kominmiljo.se/Gemensamt/Dolkument%20SE/Jonisering%20av%20inomhusluft_Minna%20Kempe.pdf |Format=PDF |KBytes=1800}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* {{Patent| Land=EP| V-Nr=0944941B1| Titel=Vorrichtung zur Erzeugung aktiver Sauerstoffionen in der Luft für die Luftverbesserung, mit einem Luftionisator| A-Datum=1997-12-11| V-Datum=2002-09-04| Anmelder=T.E.M. Tech Entwicklungen und Management GmbH| Erfinder=Hanns Rump, Olaf Kiesewetter}}
* {{Patent| Land=EP| V-Nr=1125588A2| Typ=Patentanmeldung| Titel=Verfahren und Vorrichtung zur Luftbehandlung wenigstens eines Raumes durch Luftionisation| A-Datum=2001-02-09| V-Datum=2001-08-22| Anmelder=LK Luftqualität AG| Erfinder=Werner Fleischer}}
* Menawater – Abluftbehandlung & Geruchsfilter http://www.menawater.de/0_p-6od_de.htm
* Raumluftqualität – https://www.scribd.com/document/453833774/Neues-Zur-Raumluftqualitat-Nach-Aktuellen-Normen
* Air Ionization Improves Indoor Air Quality – http://www.waterworld.com/articles/print/volume-20/issue-9/product-focus/air-ionization-improves-indoor-air-quality.html

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Ionisationsgerat}}
[[Kategorie:Klimatechnik]]
[[Kategorie:Verpackungswesen]]
[[Kategorie:Papiermaschinen-Baugruppe]]
[[Kategorie:Druckmaschinen-Baugruppe]]
[[Kategorie:Medizinische Hygiene]]
[[Kategorie:Haushaltsgerät]]