Das Kompetenzzentrum CeMOS (Center for Mass Spectrometry and Optical Spectroscopy) der Hochschule Mannheim hat ein handliches System für die Messung von Aerosolen in Innenräumen entwickelt. Dabei greift es auf einen Sensor zurück, der ursprünglich für die Bestimmung von Feinstaubkonzentrationen gedacht war.
Aerosole aus der Atemluft gelten als größter Risikofaktor für eine Infektion mit SARS-CoV-2-Viren – weshalb mittlerweile an vielen öffentlichen Orten und vor allem an Schulen strenge Lüftungskonzepte gelten. Doch ein Rest Unsicherheit bleibt immer: Ist der Raum wirklich gründlich genug gelüftet worden? Oder wird zu lange oder zu häufig gelüftet ohne das Infektionsrisiko nennenswert zu senken?
Diesen Fragen stellte sich CeMOS-Forscher Dr. Thomas Schäfer und baute ein von ihm vor einigen Jahren mit entwickeltes batteriebetriebenes, tragbares Gerät zur Feinstaubmessung zu einem Aerosol-Detektor um. Warum dies so einfach geht, erklärt er so: „Der optische Sensor macht keinen Unterschied zwischen Staubpartikeln und winzigen Flüssigkeitstropfen. Er zählt jedes Teilchen zwischen 0,3 und 10 µm Größe, das die Lichtschranke in seinem Inneren passiert.“
Differenzmessung durch zwei Sensoren
Für den Aerosol-Detektor verwenden Schäfer und sein Team also die gleiche Sensorik wie für die Feinstaubmessung, allerdings im Doppelpack: Ein Sensor misst die eingesaugte Raumluft, beim zweiten wird die eingesaugte Luft so weit aufgeheizt, dass Flüssigkeiten verdunsten. Aus der Differenz beider Messungen errechnet das Gerät dann die Menge an wässrigen Tröpfchen, die sich in der Luft befinden – so kann es zwischen Feststoffen und Flüssigpartikeln unterscheiden.
Die gemessenen Daten werden ausgegeben, sodass man die Aerosol-Konzentration über längere Zeiträume hinweg beobachten und dokumentieren kann; außerdem plant das Entwicklerteam ein Dashboard, auf dem mehrere Räume über ein Ampelsystem überwacht werden können und das eine Warnung ausgibt, sobald sich in einem Raum zu viele Aerosole sammeln. Der ProxiCube wurde zum Patent angemeldet.
Schon auf dem Weg in die erste Schule
Der M2Aind-Kooperationspartner, das Unternehmen ProxiVision GmbH in Bensheim, stellt nun die ersten ProxiCube-Prototypen her und ist auch schon in Verhandlungen mit Vertriebspartnern.
Die Wirtschaftsförderung der Stadt Mannheim promotet die Entwicklung und Anwendung im Rahmen des Innovations-Netzwerk Smart Production / Industrie 4.0 und die Schulen in Mannheim haben auch schon Interesse angemeldet.
Eventuell können schon Anfang 2021 die ersten Klassenräume mit ProxiCubes ausgestattet werden. Eine Schule hat nach Angaben der Hochschule Mannheim bereits fünf Würfel bei ProxyVision bestellt. ■
Siehe auch: TGA-Themenseite Corona-Lüftung
