Oberhalb der thermischen Kochgeräte bildet sich durch den Temperatur- bzw. Dichteunterschied der Luft eine freie Konvektionsströmung aus (= Thermikstrom).
Dieser Thermikstrom, in Abbildung 6 durch den roten Pfeil dargestellt, befördert den Wrasen nach oben.
Dieser Wrasen muss mittels einer geeigneten Abluftanlage aus dem Raum abgeführt werden. Hierdurch entsteht ein Luftmangel, der durch eine Zuluftanlage auszugleichen ist. Die Zuluft ist zu filtern und bei Bedarf zu beheizen. In aller Regel ist eine Kühlung nicht nötig. Umluftanlagen sind unzulässig.
Im Grundsatz sind sowohl eine Zu- als auch eine Abluftanlage erforderlich. In Einzelfällen kann eine Gefährdungsbeurteilung ergeben, dass die Zuluft über freie Nachströmung und durch geöffnete Fenster und Türen ausreicht.
Folgende Einflussgrößen und Randbedingungen sind bei der Erstellung der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen:
Wie bereits erwähnt, kann als Ergebnis der individuellen Gefährdungsbeurteilung in besonderen Fällen auf eine Zuluftanlage verzichtet werden.
Abb. 6: Thermikstrom über einem Kochgerät ohne Einfluss von Lüftung und Querströmungen
Üblicherweise wird der Thermikstrom erfasst über:
Küchenlüftungsdecken dienen der großflächigen Erfassung der entstehenden Wärme-, Feuchte- und Stofflasten. Decken sitzen höher als Hauben (Abb. 7). Sie sitzen meist in Höhen ab 2,5 m über dem Fußboden. Man unterscheidet entsprechend ihrer Bauart geschlossene und offene Decken.
Bei offenen Decken erfolgt die Abluftführung über den Deckenhohlraum zwischen Abluftdecke und Gebäudekörper (Näheres siehe VDI 2052 bzw. DIN EN 16282 Teile 2 und 3).
Bei geschlossenen Decken ist der Abluftdurchlass direkt an die Abluftleitung angeschlossen.
Hauben werden bevorzugt über Küchenblocks bzw. Küchengerätezeilen zur zielgenauen Erfassung vorgesehen (Abb. 9). Sie sind in der Regel in einer Höhe von ca. 2,1 m über dem Fußboden angebracht (Mindesthöhe: 2,0 m). Wichtig ist ein ausreichender Überstand über den darunter angeordneten Küchengeräten. Bei einer Höhe der Haubenunterkante von 2,1 m sollte der Haubenüberstand mindestens 30 cm bezogen auf die zugehörigen Küchengerätekanten betragen (siehe Abbildung 8). Ist die Höhe der Haubenunterkante größer, so ist ein endsprechend größerer Haubenüberstand erforderlich. Je 10 cm zusätzlicher Höhe der Haubenunterkante sind das ca. 3 cm mehr Haubenüberstand.
Hauben über Geräten mit Türöffnungen, wie z. B. Heißluftdämpfer, benötigen an der Türseite einen Haubenüberstand von mindestens 60 cm.
Hinweis: Als Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung nach 4.2 können die ehemals zulässigen Haubenüberstände von 20 cm bzw. 40 cm im Einzelfall als ausreichend betrachtet werden.
Zur vollständigen Erfassung schwallweise entstehender Wrasen muss die Haube ein gewisses Stauvolumen aufweisen. Dieses muss mindestens so groß wie das pro Sekunde abgesaugte Luftvolumen sein.
Unter der Bezeichnung "Energiesparhauben" werden Hauben angeboten, mit denen nach Herstellerangaben z. T. mehr als 70 % Energie eingespart werden sollen. Hierbei handelt es sich um Induktionshauben, bei denen ein großer Anteil der Zuluft nicht wie vorgesehen vorgewärmt in die Küche eingegeben wird, sondern zusätzlich direkt in die Ablufthaube geleitet wird. Dieser Zuluftanteil muss jedoch dem Abluftstrom hinzuaddiert werden und erhöht somit den erforderlichen Gesamtzu- und -abluftvolumenstrom. Damit wird der beworbene Energiespareffekt ins Gegenteil verkehrt. Ein höherer Anteil von unbeheizter Induktionsluft kann lediglich bei Fritteusen sinnvoll sein. Dadurch kann einer möglichen Kondensation von Abluftfeuchte in den Abluftleitungen entgegengewirkt werden.
Davon zu unterscheiden sind Induktionshauben. Hier wird, um den Thermikstrom zu stabilisieren, nur ein kleiner Volumenstrom mittels Düsen am Haubenrand eingebracht. Haubenausträge werden dadurch minimiert. Diese zusätzliche Induktionsluft ist ebenfalls der gesamten Abluftmenge hinzuzuzählen. Dem steht allerdings ein deutlich höherer Erfassungsgrad gegenüber.
Abb. 7: Küchenlüftungsdecke
Abb. 8: Erforderlicher Haubenüberstand in Abhängigkeit der Höhe der Haubenunterkante
Abb. 9: Korrekt angebrachte Küchenlüftungshaube
Die Düsenplatte, eine Sonderform der Ablufthaube, besteht aus einer ebenen, durchsichtigen Platte mit strömungsoptimierten zentral angeordneten Abluftrohren (Abb. 10). Sie hat im Vergleich zu den bereits vorgestellten Hauben eine deutlich größere Wirktiefe und wird mit nur ca. 45 cm Abstand vom Kochgerät deutlich tiefer angebracht. Hierdurch wird der Wrasen mit einem hohen Erfassungsgrad abgesaugt. Zudem ist die Düsenplatte unempfindlicher gegenüber Querströmungen. Das sind die Gründe warum sie bspw. für das Frontcooking sehr gerne eingesetzt werden. Die durchsichtige Platte erlaubt trotz der tiefen Installation die ungehinderte Beobachtung der Speisenzubereitung.
Die Düsenplatte führt zu erheblich geringeren Abluftmengen im Vergleich zu anderen Systemen. Zum Einsatz über Fritteusen ist die Düsenplatte weniger geeignet, da es hierbei zur Kondensation im Abluftsystem kommen kann.
Die erfassten Wrasen enthalten feinverteilte Fette und Öle. Diese schlagen sich in den Abluftleitungen nieder und führen damit zu einer Brandlast. Mit zunehmendem Alter der Fette sinkt deren Flammpunkt ab. Hierdurch erhöht sich die Gefahr einer Entzündung.
Das ist der Hauptgrund, warum Küchenabluft durch wirksame Aerosolabscheider soweit wie möglich gereinigt werden muss, bevor sie in das Abluftsystem gelangt.
Oberhalb thermischer Geräte mit erhöhter Brandgefahr müssen flammendurchschlagsichere Aerosolabscheider (Bauart A in DIN EN 16282-6) eingesetzt werden.
Aerosolabscheider sind sowohl in Hauben als auch in Decken zu installieren.
Gestrickfilter und Streckgitterfilter (Abb. 11) dürfen als alleinige Aerosolabscheider wegen erhöhter Brandgefahr nicht eingesetzt werden. Zudem besitzen solche Filter einen stark veränderlichen Strömungswiderstand.
Auch hochwirksame Aerosolabscheider können nicht sämtliche Aerosole aus der Abluft abscheiden. Ein gewisser Restanteil passiert den Filter. Dadurch kommt es zu Ablagerungen in den Abluftluftleitungen und an Ventilatoren. Diese Ablagerungen stellen gefährliche Brandlasten dar. Zudem verursachen sie unangenehme Gerüche, was immer wieder zu Beschwerden und Nachbarschaftsstreitigkeiten führt. Deshalb werden in der Praxis gerne Nachbehandlungseinrichtungen eingesetzt. Dies können sein: UV-Lampen, Plasma- und Ozonanlagen, Elektrofilter, Wassersprüheinrichtungen, Dosier-Sprühsysteme für mikrobiologische Lösungen oder photolytische Oxidationsanlagen mit nachgeschalteter Katalyse.
Hierbei ist unbedingt mit den entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen dafür zu sorgen, dass keine zusätzlichen Gefährdungen für die Beschäftigten entstehen können (siehe DIN EN 16282-8).
Beispielsweise ist beim Einsatz von UV-Lampen folgendes zu beachten:
Abb. 10: Düsenplatte im Einsatz (mit freundlicher Genehmigung von Halton Foodservice GmbH, Reit im Winkl)
Abb. 11: Gestrickfilter dürfen als alleinige Aerosolabscheider aus brandschutztechnischen Gründen nicht verwendet werden.