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08.12.2021
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WIE LUFTFILTER DIE NUTZUNG VON RÄUMEN WÄHREND DER PANDEMIE ERMÖGLICHEN

Und was dabei beachtet werden muss

Prof. Dr. rer. nat. Christian J. Kähler - Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr München

Prof. Dr. rer. nat. Christian J. Kähler - Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr München [Quelle: unibw]


"Grundsätzlich sind hochwertige und leistungsstarke Luftfilter in der Lage, in Innenräumen das indirekte Infektionsrisiko zu reduzieren", erklärt Prof. Dr. Christian J. Kähler. Der Experte weiß auch, welche Geräte was leisten und wie sie sicher gewartet werden. Gerade für Schulen braucht es aber eine Kombination von Maßnahmen.


Die öffentliche Hand fördert vielerorts den Einbau von Luftfiltern. Welchen Beitrag kann diese Technik dazu leisten, dass im Herbst Lockdown-Maßnahmen verhindert werden?
Grundsätzlich sind hochwertige und leistungsstarke Luftfilter in der Lage, in Innenräumen das indirekte Infektionsrisiko zu reduzieren, indem die Anzahl der Viren stark reduziert wird. Das indirekte Infektionsrisiko entsteht, wenn die Raumluft mit Viren kontaminiert ist und die Aufenthaltsdauer in den Räumen so lang ist, dass eine indirekte Infektion auftreten kann. Je geringer die Anzahl der Viren im Raum, umso länger kann man sich in dem Raum aufhalten, bevor eine Infektion auftritt. Somit ermöglichen die Luftfilter die Nutzung von Räumen während der Pandemie und damit können sie einen wertvollen Beitrag leisten, um einen Lockdown in verschiedenen Bereichen (Schulen, Restaurants, Büros, Geschäften ...) zu vermeiden. Damit die Geräte einen großen Nutzen haben, sollten sie die folgenden Leistungsmerkmale aufweisen:
1. Sie sollten in der Lage sein sind mindestens das 6-Fache des Raumvolumens pro Stunde zu filtern.
2. Sie sollten über einen Filter der Klasse H13 / H14 verfügen oder Methoden, die es erlauben 99,95 % der Viren beim einmaligen Durchlauf durch das Gerät zu inaktivieren.3. Sie sollten ausreichend leise sein (

Wenn das indirekte Infektionsrisiko bei noch ansteckenderen Virusvarianten nicht ausreichend gesenkt wird durch mobile Luftfilter, dann muss der Volumenstrom entsprechend erhöht werden.


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DIE DOKUMENTATION DIESER FACHDEBATTE

Mobile Luftfilter sind flexibel und schnell einsetzbar – welche Vor- und Nachteile sehen Sie beim Einsatz dieser Geräte?
Die technische Reduzierung der Virenlast im Raum hat den Vorteil gegenüber der Fensterlüftung, dass sie kontinuierlich und gleichbleibend die Viren aus der Raumluft entfernt. Die Fensterlüftung hingegen ist nur stoßweise wirksam und sie scheitert meist an den baulichen Gegebenheiten (zu wenige und zu kleine Fenster, die geöffnet werden können), am Menschen (es wird einfach nicht ausreichend gelüftet, da es dann kalt und windig wird und weil das manuelle Lüften Arbeit macht und die Arbeitsprozesse unterbricht, aber auch weil durch offene Fenster eine hohe Lärmbelastung in die Räume kommt) oder an der Physik (wenn nach einigen Lüftungsvorgängen der Temperaturunterschied zwischen innen und außen abgebaut ist, hört auch der Lüftungserfolg auf, wenn vor dem Fenster kein kräftiger Wind weht). Die Fensterlüftung ist auch im Hinblick auf den Klimaschutz schädlich, da über die Fenster viel Energie verschwendet wird. Die Stromkosten für Luftreiniger, die die oben genannten Kriterien erfüllen, betragen lediglich ca. 20 Cent pro Tag und alle 1-3 Jahre müssen die Filter der Klasse H13 oder H14 getauscht werden. Somit sind die laufenden Kosten bei den hochwertigen Luftfiltern viel geringer als bei der Fensterlüftung. Die Geräte können auch nahezu vollständig recycelt werden. Es ist allerdings bei der Beschaffung darauf zu achten, dass die Geräte ausreichend dimensioniert sind. Kleine Geräte sind allenfalls für den Privatgebrauch geeignet aber nicht für Geschäfte, Restaurants oder Schulen. Die kleinen Geräte sind auch sehr laut, haben einen kleinen Filter der schnell verdreckt und sie laufen mit WLAN oder Bluetooth, so dass Personen sie mit ihren Smartphones manipulieren werden. Die Lautstärke großer Geräte liegt bei 1200 Kubikmeter/Stunde bei unter 50 dB(A). Diese Lautstärke überschreiten kleine Geräte bereits bei rund 300 Kubikmeter/Stunde und daher sind kleine Geräte nicht geeignet für öffentliche Bereiche.

Welche Probleme könnte die Wartung solcher Luftfilter mit sich bringen?
Hochwertige Geräte sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und es kann davon ausgegangen werden, dass die Geräte 20-30 Jahre halten. Der Filtertausch ist ungefähr so einfach und gefährlich wie der Tausch eines Staubsaugerbeutels. Wenn die Geräte betrieben wurden und dann der Tausch der Filter 24 Stunden nach dem Ausschalten erfolgt, haben sich die Viren von selber inaktiviert und es geht keine Infektionsgefahr von dem Filtertausch aus. Es kann aber trotzdem sinnvoll sein eine FFP2-Maske und Handschuhe zu tragen. Der Vorfilter sollte je nach Aufstellungsort alle paar Monate abgesaugt werden, damit Fussel etc. entfernt werden. Somit wird eine Zunahme des Energiebedarfs verhindert. Bei den Filtergeräten kann die Wartung ohne Unterstützung durch die Hersteller durchgeführt werden, was Kosten spart.

Welche weiteren (technischen) Tools können aus Ihrer Sicht helfen, weitere Lockdown-Maßnahmen zu verhindern oder zumindest abzumildern?
Luftreiniger sind nur in der Lage, das indirekte Infektionsrisiko in Räumen zu minimieren. Immer dann, wenn sich Personen dicht beieinander aufhalten, sind Maßnahmen zur Verhinderung des direkten Infektionsrisikos erforderlich. Geeignete Maßnahmen sind Abstände, Masken oder Schutzwände. Da Abstände von über 1,5 m zwischen den Personen in der Praxis meist nicht realisiert werden können und partikelfiltrierende FFP2-Masken nicht dauerhaft getragen werden können, bieten sich zum Schutz vor direkten Infektionen Trennwände zwischen benachbarten Personen an. Diese Schutzwände sind in der Erwachsenenwelt überall etabliert und selbst in Parlamenten und Gerichten installiert. FFP2/3-Masken, transparente Schutzwände und Luftfilter bieten einen sehr guten Selbst- und Fremdschutz von indirekten und direkten Infektionen und daher ist deren Nutzung sehr wichtig, um das Infektionsgeschehen einzudämmen und damit Lockdowns zu verhindern. Gerade in der kalten Jahreszeit, wenn sich viele Aktivitäten in Innenräumen abspielen, sind diese technischen Schutzmaßnahmen sehr bedeutsam.

Erlauben Sie mir auch darauf hinzuweisen, dass inzwischen nicht nur nationale Fachorganisationen, wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Aerosolvereinigung, Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und viele Elternverbände in Deutschland Luftfilter und Schutzwände für Schulen empfehlen und fordern.*

Auch höchstrangige internationale Organisationen, wie die Harvard T.H. Chan School of Public Health in den USA vertritt ein Schutzkonzept für Schulen, das mit unserem Schutzkonzept für Schulen fast identisch ist.** Das Center for Disease Control and Prevention (CDC) in den USA führt in einem aktuellen Bericht vom 26.02.2021 die Vorzüge von mobilen Luftreinigern mit Filtern der Klasse H13 und H14 aus und verweist auf die Studie aus Harvard für zusätzliche Schutzmaßnahmen.*** Selbst die WHO empfiehlt inzwischen ähnliche Konzepte, wie ich sie schon seit lange fordere.**** Das von mir entwickelte Schutzkonzept wird seit November 2020 an verschiedenen Schulen genutzt. Einen sehr lesenswerten Erfahrungsbericht von einer Schulleiterin finden Sie im Internet.*****

Inzwischen fördert ja der Bund wenigstens die Luftreiniger. Dazu hatte ich mich auch kürzlich geäußert.******



* https://www.dfg.de/download/pdf/foerderung/corona_infos/positionspapier_aerosole.pdf
https://www.dpg-physik.de/veroeffentlichungen/publikationen/physikkonkret/pk56_trennwaende_corona
https://www.dpg-physik.de/veroeffentlichungen/aktuell/2021/offener-brief-klassenraeume-besser-belueften-ein-vorschlag

** https://schools.forhealth.org/risk-reduction-strategies-for-reopening-schools/healthy-buildings/

*** https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/schools-childcare/ventilation.html

**** https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/339857/9789240021280-eng.pdf?sequence=1&isAllowed=y

***** https://www.news4teachers.de/2021/07/schulleiterin-berichtet-dank-corona-schutzkonzept-auf-der-insel-der-glueckseligen/

****** https://www.news4teachers.de/2021/07/bund-foerdert-mobile-luftfilter-fuer-kitas-und-schulen-zu-spaet-schultraeger-die-sich-ganz-schnell-fuer-die-anschaffung-entscheiden-werden-bedient-werden-die-anderen-nicht/