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Studie bestätigt: Luftreiniger in Unterrichtsräumen können das Risiko einer SARS-CoV-2-Übertragung durch Aerosole sehr deutlich reduzieren

Die Studie wurde am 1. März 2021 in Aerosol Science and Technology veröffentlicht. Autoren sind Prof. Dr. Joachim Curtius und Mitarbeiter der AG Experimentelle Atmosphärenforschung der Goethe-Universität Frankfurt. Darin wurden Luftreiniger mit dreistufiger Filtration (Vorfilter, Aktivkohle, HEPA Filter Kategorie H13) in einem Klassenzimmer der Leibnizschule in Wiesbaden installiert und die Aerosol-Last im Raum mit hochpräzisen Geräten gemessen. Zum Vergleich wurden gleiche Messungen in einem Raum ohne Luftreiniger durchgeführt.

SARS-CoV-2 wird unter anderem durch virenhaltige Aerosole übertragen, die von infizierten Personen ausgeatmet werden, sich dann in der Umgebungsluft verteilen und von anderen Personen im selben Raum eingeatmet werden. Solche Aerosole können sich über mehrere Meter verbreiten und auch drei Stunden später noch aktive Viren enthalten. In Klassenräumen mit 20 bis 30 Schülerinnen und Schülern sowie Lehrpersonal besteht ein deutlich erhöhtes Risiko einer Übertragung, wenn sich schon eine infizierte Person im Raum befindet (die eventuell sogar noch symptomfrei ist). 

Diese Situation wurde in der Studie untersucht. In einem Raum ohne Luftreiniger reduzierten sich die Aerosole innerhalb von etwas mehr als einer halben Stunde um etwa 30% durch Diffusion auf Oberflächen und andere Prozesse. Dagegen sank die Zahl der Aerosole in dem Raum mit Luftreinigern im gleichen Zeitraum exponentiell um mehr als 95%. Außerdem hat sich als positive Nebenwirkung auch herausgestellt, dass Feinstaub (particulate matter, PM) ebenfalls herausgefiltert wird, was zu einer gesunderen Luft zum Einatmen beiträgt.

Zum Vergleich wurde die Entwicklung bei regelmäßiger und intensiver Lüftung durch Öffnen der Fenster alle 20 Minuten untersucht. In einer Ergänzung zu dieser Studie wurde festgehalten, dass dies in etwa gleich effizient ist wie der Einsatz von Luftreinigern, um die Zahl der Aersole um 95% oder mehr zu reduzieren.

Beim Einsatz von Luftreinigern wird übrigens das CO2 in der Raumluft nicht reduziert. Es hat sich gezeigt, dass der CO2-Gehalt durch Öffnen der Fenster nur schwer auf weniger als 1000ppm gebracht werden kann, auch wenn der Gehalt in der Außenluft bei etwa 400ppm liegt. Die CO2-Geräte, die inzwischen vielfach im Einsatz sind, haben aber den Vorteil, dass sie für eine gesunde Luft in Schulräumen sensibilisieren. Während des Unterrichts steigt der Kohlendioxid-Gehalt innerhalb von einer Stunde schon einmal auf 2.700ppm an, was negative Auswirkungen auf die Konzentration der Anwesenden hat. Deshalb sind diese Messsysteme, wie sie auch CCS anbietet (siehe hier), eine sinnvolle Ergänzung zu den weiteren Hygienemaßnahmen im Rahmen der Pandemie. Die AHA-Regeln gehören ebenfalls dazu: Abstand halten, Hände waschen, Alltagsmaske!

CCS bietet Luftreiniger mit dreistufiger Filtration an, wie sie in der Studie eingesetzt wurden. Hier finden Sie mehr Informationen: Luftreiniger.

Quelle: J. Curtius, M. Granzin & J. Schrod (2021): Testing mobile air purifiers in a school classroom: Reducing the airborne transmission risk for SARS-CoV-2, Aerosol Science and Technology, DOI: 10.1080/02786826.2021.1877257. Link zum Artikel: https://doi.org/10.1080/02786826.2021.1877257.

 

Abbildung 2 aus der Studie. Oberes Feld: Repräsentative Messung der Gesamtaerosolzahlkonzentration im Klassenraum mit Luftreinigern (rote und schwarze Linie) und im Raum ohne Luftreiniger (blaue Linie) während einer Unterrichtsstunde. Vier Luftreiniger wurden in Stufe 3 während einer Unterrichtsstunde bei geschlossenen Fenstern und Türen betrieben. Im Raum ohne Luftreiniger wurde um 12:06 Uhr für ∼1 min kurz ein Fenster geöffnet, als zusätzliche Partikel von außen einströmten. Die Partikelkonzentrationen sind über 1-min-Intervalle gemittelt. Mittlere Tafel: Anzahlkonzentration von größeren Partikeln (0,3 bis 10 µm, OPS-Messung) in den Klassenräumen mit (rot) und ohne (blau) Luftreiniger. Unteres Panel: Die Partikelmassenkonzentration PM10 in den Räumen mit und ohne Luftreiniger. Die Werte sind aufgrund der geringen Zählstatistik für die größten Partikel, die am meisten zur abgeleiteten Massenkonzentration beitragen, stärker gestreut.

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