Luftreinigung bei Covid-19

Covid-19 - Luft und Lüftung

Frische und saubere Luft ist die Basis für ein allgemeines Wohlbefinden, die Produktivität und den Erhalt der eigenen Gesundheit. Der richtige Luftwechsel und Belüftung spielen vor allem in geschlossenen Räumen, in denen sich viele Menschen über längere Zeit aufhalten eine wichtige Rolle. Im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie, die die Menschheit seit Anfang des Jahres 2020 belastet, wird das Thema umso bedeutender.

Die großflächige Aerosolausbreitung in Innenräumen erfolgt binnen weniger Minuten und auch die Konzentration an Viren als Bestandteil der Aerosole, steigt dabei kontinuierlich an. Hierzu muss man wissen, dass jeder Mensch eine Vielzahl von Viren, Bakterien, Hefen und Actionomyceten in und auf sich trägt, welche er permanent an seine Umgebung abgibt. Die Wenigsten davon sind Krankheitserreger und selbst wenn diese vorkommen, erkrankt das Umfeld des Emittenten nur in seltenen Fällen daran, denn nicht jede Infektion führt automatisch zu einer wahrnehmbaren Krankheit. Allein die Anzahl der Bakterien, welche im Einklang mit anderen Mikroben in und auf uns leben, ist mindestens zehnfach mehr, als wir eigene Zellen haben.

Je kleiner die Partikel in einem Aerosol sind und je feiner diese darin verteilt sind, desto länger können diese in der Luft schweben. Viele Partikel sinken daher erst nach Stunden zu Boden oder lagern sich an Oberflächen an, wenn man hier nicht "nachhilft". Diese Nachhilfe ist allerdings nicht ganz einfach, da eine Luftbewegung immer auch zu einer Verteilung der Aerosole führt. Das Geheimnis des Erfolgs liegt daher in der Geschwindigkeit der Verdünnung und dem gerichteten Abtransport der Luftfracht in ungefährlichere Bereiche (z. B. in die Außenluft).

Die richtige Lüftung zur Risikominderung bei Covid-19

Eine hohe Frischluftkonzentration ist der effektivste Weg der Risikominimierung. Diese kann durch richtiges Lüften oder über den Einsatz einer raumlufttechnischen Anlage erreicht werden. Damit kann die Aerosolkonzentration in geschlossenen Räumen deutlich gesenkt werden und das Risiko einer Ansteckung mit dem Corona-Virus wird geringer.

Eine preiswerte und indirekte orientierende Messmethode für Aerosole ist die Bestimmung des Kohlenstoffdioxidgehaltes im Innenaum. Je höher dieser ist, desto stärker ist auch die Aerosol- und damit die Virenbelastung der Raumluft.

Die Innenraumlufthygiene-Kommission (IRK) des Umweltbundesamtes empfiehlt derzeit in Schulen alle 20 Minuten für 5 Minuten und zusätzlich während den Unterrichtspausen durchgehend zu lüften. In Büroräumen sollte jede Stunde gelüftet werden, in Besprechungsräumen dagegen mindestens alle 20 Minuten. Zu Recht gibt es diesbezüglich viele abweichende Meinungen, da in diese allgemeingehaltenen Empfehlungen viele wichtige Faktoren nicht mit eingegangen sind.

Einer der wichtigsten Faktoren für die Reinigung der Luft ist die Art der Lüftung. Das sogenannte „Querlüften“ (über gegenüberliegende Türen und Fenster) ist die effektivste und schnellste Methode, die Luft in kurzer Zeit optimalerweise nahezu vollständig auszutauschen, da hierbei ein Durchzug entsteht. Beim Querlüften reichen wenige Minuten aus, um die gesamte Luft im Raum auszutauschen. Ohne eine Querlüftung ist der Effekt oft sehr gering, da sich Luft und damit auch die Aerosole nie freiwillig bewegen. Ein Heizkörper unterhalb des Fensters kann den Effekt ein wenig beschleunigen, ein an der gegenüberliegenden Wand angebrachter Ventilator, der die Luft über die Köpfe der im Raum anwesenden Personen hinausbefördert, ist deutlich effektiver.

RLT-Anlagen zur Luftreinigung bei Covid-19

Raumlufttechnische Anlagen (RLT-Anlagen) werden seit Oktober 2020 in öffentlichen Gebäuden mit staatlichen Investitionen gefördert.

Richtig dimensioniert, geplant und installiert sind diese in der Lage, eine deutliche Senkung der Aerosolkonzentration, der chemischen Luftschadstoffe und des Kohlenstoffdioxidgehaltes in der Raumluft zu erreichen. Zur Minderung der Aerosollast ist es dabei wichtig, dass die Lüftungsöffnungen sich nicht nur an einer Stelle (Zu- und Abluft in unmittelbarer Nähe) und nicht auf gleicher Höhe (Zu- und Abluft in der Decke bei geringer Anströmung der Zuluftöffnung) befinden. Andernfalls entsteht nur eine lokale Konzentrationssenke, welche nur einen sehr langsamen und somit geringen Einfluss auf die Gesamtsituation im Raum hat.

Der Einsatz von RLT-Anlagen, welche mit Mischluft (Luftumwälzung mit einer möglichst geringen Zufuhr von Frischluft) arbeiten, ist nur dann risikofrei möglich, wenn diese gut gewartet, technisch und hygienisch einwandfrei sind und über ausreichend dichte Partikelfilter verfügen. Dies ist in den seltensten Fällen gewährleistet. Geeignete virendichte Filter besitzen die Bezeichnung H14, U15, U16 oder U17.

Raumluftreiniger und mobile Lüfter bei Covid-19

Mobile Lüfter sind kontraproduktiv, wenn diese als "Miefquirl" arbeiten und die Virenlast nur im Raum verbreiten. Durch die Verwirbelung und die ausbleibende Frischluftzufuhr wird das Infektionsrisiko stark erhöht - was im Übrigen für jede Art der Luftverwirbelung, wie sie auch durch die Heizkörper entsteht, gilt. Wie schon voran beschrieben sollten Lüfter und Ventilatoren daher nur dann zum Einsatz kommen, wenn sie über die Köpfe der Raumnutzer die Luft von einem Ende des Raumes aus den Fenstern am anderen Ende des Raumes herausblasen können.

Mobile Luftreiniger sind nur sehr eingeschränkt geeignet, die Luft von Viren zu befreien. Selbst wenn der Abscheidegrad ausreicht, was bei vielen Geräten nicht der Fall ist, müssen die Viren erst einmal ihren Weg zu dem Gerät finden, um darin aufgenommen oder abgetötet werden zu können. Die Bezeichnung "Hepa-Filter" ohne eine Typenbezeichnung ist dabei irreführend, da der Hepa-Standard eine Vielzahl von Filtrationsklassen umfasst und nur die Typenbezeichnung etwas darüber aussagt, ob und in welchem Umfang kleinste Partikel zurückgehalten werden können.

Wie so oft sind die Aussagen zur Reinigungsleistung der Geräte bezogen auf die Viren in der Luft sehr widersprüchlich. In einer experimentellen Studie ist der Einsatz von normal erhältlichen Luftreinigern getestet worden. Dabei sind vier Reiniger 30 Minuten eingesetzt worden, die Konzentration der Aerosole im Raum wurde mit diesen um 90% gesenkt. Laut dieser Studie wird davon ausgegangen, dass damit eine Ansteckung mit Corona-Viren um den Faktor 6 gesenkt wird. Aus unseren eigenen Beobachtungen und aus weiteren Studien ergibt sich in der Praxis ein weitaus geringerer Effekt. Die Art der Raumnutzung, die Verwirbelung der Luft, Temperaturen (Thermik), die relative Luftfeuchte und viele weitere Faktoren können deren Reinigungsleistung stark positiv, aber auch negativ beeinflussen. Als alleinige Maßnahme erscheint deren Einsatz daher nicht ausreichend.

Zusätzliche Maßnahmen zur Luftreinigung

Eine weitere Maßnahme, die das Infektionsrisiko verringern könnte, ist die Raumluft mit Ionisationsgeräten zu entkeimen. Die Energie der Ionen hat eine keimtötende Wirkung und wird generell schon seit einigen Jahren bei allgemeinem Unwohlsein, Migräne oder Schlafstörungen eingesetzt. Etliche Studien und Untersuchungen laufen zu dem Thema. Es wird davon ausgegangen, dass Viren durch Einsatz von Ionisatoren eliminiert werden können.

Freie Ionen verbessern die Luftqualität und können Schadstoffe wie Viren neutralisieren.

Alle Ionisationsgeräte erzeugen bauartbedingt auch Ozon. Bei hochwertigen Geräten, der richtigen Dimension und einer optimierten Luftverteilung baut sich die geringe Menge dieses Gases in unmittelbarer Nähe vom Gerät ab und führt dabei nicht zu schädlichen Nebenwirkungen. Ist die Ozonkonzentration innerhalb des Raumes zu hoch ist diese gesundheitsschädigend. Die ausreichende Dimensionierung bedarf daher einiger Erfahrung und einem "Feintuning", welches durch einen Fachmann vorgenommen werden sollte.

Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf Viren

Zusätzlich scheint die Luftfeuchtigkeit einen Einfluss auf die Ansteckungsgefahr zu haben.

Gesunden Personen hilft als zusätzlicher Infektionsschutz eine optimale relative Luftfeuchtigkeit von ca. 50 %, um sich gegen Infektionen besser schützen zu können, da hierbei die Atemwege besser gereinigt werden und das Immunsystem allgemein gestärkt wird. Starke Abweichungen von diesem Wert belasten den Körper, weil bei niedriger Feuchte Augen und Schleimhäute austrocknen, sich das Milieu in und auf dem Körper verändert oder bei hohen Luftfeuchtewerten eine Entschlackung deutlich erschwert wird.

Bei einer höheren Luftfeuchtigkeit wird eine Übertragung von Keimen durch Niesen oder Husten erschwert. Die Tropfen, die dabei ausgestoßen werden, nehmen schnell mehr Wasser auf und werden hierdurch schwerer. Dadurch können die Partikel nur kurze Distanzen zurücklegen und fallen schneller zu Boden. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte daher stets in einem Bereich von 40 % bis 60 % schwanken.

Masken und Abstand als Schutz vor Viren

Auch über das Tragen von Masken wird zu Recht kontrovers diskutiert. Sicher ist, dass diese die unmittelbare Ausbreitung ausgeatmeter Aerosole und somit auch von Viren stark mindern, da diese sich vom Emittenten nicht so schnell und weit entfernen können. Somit verteilen sich diese langsamer im Raum und können - ein optimales Klima vorausgesetzt - schneller zum Boden ausfallen, als sie von anderen aufgenommen werden können.

Was den Schutz vor Ansteckung durch bereits Infizierte und Erkrankte betrifft gibt es viele Einflussfaktoren, welche oft oder zu wenig beachtet werden. Wichtig für den Eigenschutz ist, dass die eingeatmete Luft durch das Material der Maske filtriert wird und nicht durch ein hierfür ungeeignetes Material hindurch oder an den Öffnungen der Maske vorbeiströmt. Die wenigsten Stoffmasken, welche zum Schutz vor Covid-19 getragen werden bieten einen ausreichenden Schutz für den Träger / die Trägerin, da die Stoffe nicht ausreichend dicht sind und die Maske nicht dicht genug am Gesicht anliegt.

Nicht umsonst muss, wer beruflich auf das Tragen einer Atemschutzmaske angewiesen ist, die Maskentauglichkeit durch eine betriebsärztliche Untersuchung feststellen lassen. Gute Masken, welche eine garantiert hohe Filtrationsleistung für die ein- und ausgeatmete Luft haben (mindestens FFP2 ohne Ventil), haben einen hohen Atemwiderstand und belasten den Körper bei körperlicher Anstrengung schwer. Weiterhin müssen alle Masken regelmäßig ausgetauscht oder - sofern möglich - sehr häufig gereinigt werden, wenn sie nicht eine Brutstätte für Keime aller Art werden sollen.

FFP2-Masken haben leider auch unerwünschte Nebenwirkungen. So wurde festgestellt, dass sich während der Nutzung nicht nur Schadstoffe aus der Produktion sondern auch die sogenannten WHO-Fasern aus dem Material lösen. WHO-Fasern können beim Einatmen zu Lungenkrebs führen.

Was vorbeugend immer hilft ist der größtmögliche körperliche Abstand zu anderen Menschen, viel frische Luft, Sonnenschein und ausreichend Bewegung in der freien Natur.

Und natürlich hilft auch die Senkung der Anzahl, der Häufigkeit und Vielzahl der Kontakte untereinander das Risiko zu senken - insbesondere wenn die notwendigen Treffen im Innenraum erfolgen. Wie bei allem gilt aber auch hier, dass übertriebene Ängste und eine übertriebene Hygiene (laufendes Desinfizieren der Hände und aller Oberflächen, laufendes Tragen von Kunststoffhandschuhen und Masken etc.) zu neuen Problemen und Krankheiten führen können, welche bei einem gesunden und respektvollem Umgang mit der Thematik vermeidbar wären.

In diesem Zusammenhang schon länger diskutiert wird, was für negative Folgen die aktuellen Hygienemaßnahmen für unser Immunsystem haben werden. Wird es nicht laufend mit Erregern trainiert, verlieren wir unsere Abwehrkräfte, da der Körper alles, was er nicht benötigt abbaut. Die Frage ist also am Ende wieder einmal, wo das gesunde Mittelmaß bei allen Maßnahmen liegt.

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