Vor dem Hintergrund einer möglichen Übertragung des SARS-CoV-2-Virus über Aerosole in Klassenräumen werden mobile bzw. steckerfertige Luftreinigungsgeräte (also frei im Raum aufstellbare Geräte) derzeit als Ergänzung für das Lüften mit Außenluft (über Fenster oder raumlufttechnische Anlagen) diskutiert, um potenziell virushaltige Aerosolpartikel aus der Luft zu entfernen.
Unstrittig ist, dass richtig konstruierte und geprüfte Luftreiniger die Anzahl potenziell virushaltiger Aerosole in der gereinigten Luft gegenüber der angesaugten Raumluft deutlich senken. Ob diese Verminderung ausreicht, eine Infektionsgefahr hinreichend abzuwenden, ist laut Umweltbundeamt (UBA) nach jetzigem Stand des Wissens jedoch unklar. Das UBA empfiehlt deshalb weiter auch in der kalten Jahreszeit die Fensterlüftung als prioritäre Maßnahme.
Das UBA hat dazu auch Empfehlungen des Umweltbundesamtes zum Einsatz von mobilen Luftreinigern als lüftungsunterstützende Maßnahme bei SARS-CoV-2 in Schulen herausgegeben.
Das Umweltbundesamt steht einem generellen Einsatz mobiler Luftreinigungsgeräte kritisch gegenüber und hält ihn lediglich in Ausnahmefällen als zusätzliche Maßnahme für gerechtfertigt. Begründet wird dies damit, dass die Wirksamkeit der Luftreiniger in Hinblick auf die Reduzierung von SARS-CoV-2-Viren „in vielen Fällen bislang nicht eindeutig nachgewiesen“ ist.
Außerdem verweist das UBA darauf, dass Luftreiniger nicht die in Unterrichtsräumen übliche Anreicherung von Kohlendioxid (CO2), Luftfeuchte und diversen chemischen, teils geruchsaktiven Substanzen beseitigt. Anmerkung: Einige Luftreiniger-Konzepte versprechen auch bei chemischen und geruchsaktiven Substanzen eine Verminderung.
UBA-Priorisierung der Lüftungsmaßnahmen an Schulen
Das Umweltbundesamt empfiehlt, Lüftungsmaßnahmen an Schulen in folgender Rangfolge zu betrachten.
1. In Schulen mit raumlufttechnischen (RLT-)Anlagen sollen für die Dauer der Pandemie die Frischluftzufuhr erhöht werden, und die Betriebszeiten der Anlagen verlängert werden. Arbeitet die Anlage mit Umluft, ist der Einbau zusätzlicher Partikelfilter (HEPA- / Schwebstofffilter H13 oder H 14) zu erwägen.
2. In Schulen ohne RLT-Anlagen (schätzungsweise 90 % der Schulen) soll intervallartig über weit geöffnete Fenster gelüftet werden, wie in der gemeinsam mit der Kultusministerkonferenz (KMK) verfassten UBA-Handreichung zum Lüften in Schulen vom 15.10.2020 beschrieben. Diese Maßnahmen sind in vielen Klassenzimmern einfach umsetzbar und bieten einen wirksamen Schutz, weil die Außenluft nahezu virenfrei ist. Die im Winter unvermeidliche Abkühlung der Raumluft durch Stoßlüften hält nur für wenige Minuten an und ist aus medizinischer Sicht unbedenklich. CO2-Sensoren können als Orientierung dienen, ob und wie rasch die Frischluftzufuhr von außen gelingt.
3. Sofern sich Fenster in Klassenräumen nicht genügend öffnen lassen, sollte geprüft werden, ob durch den Einbau einfacher ventilatorgestützter Zu- und Abluftsysteme (z.B. in Fensteröffnungen) eine ausreichende Außenluftzufuhr erreicht werden kann.
4. Sind die Maßnahmen unter 1 bis 3 nicht anwendbar, ist ein Raum aus innenraumhygienischer Sicht nicht für den Unterricht geeignet. Sollen solche Räume dennoch zum Unterricht genutzt werden, kann der Einsatz mobiler Luftreinigungsgeräte erwogen werden (Ausnahmefall).
Welche mobilen Luftreiniger werden angeboten?
(A) Durchsatzgeräte mit Hochleistungsschwebstofffiltern (HEPA-Filterklassen H13 oder H14)
(B) Durchsatzgeräte mit Aktivkohlefiltern oder elektrostatischen Filtern
(C) Geräte mit Inaktivierung von Viren durch UV-C-Technik
(D) Luftbehandlung mittels Ozon, Plasma oder Ionisation
(E) Kombination mehrerer Verfahren
Die Nutzung von Schwebstofffiltern (A) zur Entfernung von allgemeinen Staubpartikeln ist erprobt. Zuletzt haben Studien gezeigt, dass Geräte mit diesen Filtern H13 und H14 auch Partikel in der Größe, in denen Viren in der Raumluft vorkommen, teilweise entfernen kann [1, 2].
Allerdings ist zu beachten, dass Filtergeräte nach dem Umluftprinzip arbeiten und zu jedem Zeitpunkt nur einen Bruchteil der Raumluft reinigen. Im Realraummaßstab hat sich gezeigt, dass Geräte mit Schwebstofffiltern sehr großzügig dimensioniert sein müssen und eine Umsatzrate des fünf- oder mehrfachen Raumvolumens pro Stunde benötigen, um die Partikelkonzentrationen im Raum wirksam zu reduzieren [1, 2].
Umluftgeräte mit Schwebstofffiltern das in Klassenräumen anfallende CO2 (Atmung der Personen), die Luftfeuchte (gemeint ist Wasserdampf und nicht Aerosole) und geruchsaktive Substanzen sowie andere chemische Schadstoffe nicht aus der Raumluft entfernen. Selbst einfache Filtergeräte erfordern eine fachgerechte Aufstellung und kontinuierliche Wartung. Ein sicherer Austausch und die Entsorgung möglicherweise mit Viren kontaminierter Filter müssen gewährleistet sein. Derzeit laufen erste Untersuchungen zur Bestimmung der Wirksamkeit dieser Geräte mit infektiösen Partikeln [Bakteriophagen, 3].
Geräte mit Aktivkohlefiltern (B) entfernen keine Partikel (nur Gase), und eignen sich [ohne weitere Luftreinigungsstufen] daher nicht für eine Reduzierung von Viren. Für Geräte mit elektrostatischen Filtern (B) fehlen derzeit Funktionsnachweise für virushaltige Partikel in Realräumen.
Das Gleiche gilt für Geräte mit UV-C Technik (C). Auch hier fehlen laut UBA verlässliche Daten über die Einsatzbedingungen und Wirksamkeit in Kopplung mit mobilen Geräten. Für mobile Geräte, wie sie an Schulen zum Einsatz kommen sollen, sind laut UBA bislang keine Funktionsnachweise für Realräume in Verbindung mit Viren vorhanden. Ebenso ist ein Nachweis notwendig, dass die Geräte für einen sicheren Einsatz in belebten Klassenzimmern geeignet sind (Schutz vor schädigendem UV-Licht).
Geräte, die eine Virenreduktion über Luftbehandlung mit Ozon und anderen reaktiven Stoffen vorsehen (D), werden für den Einsatz in Schulen aus gesundheitlichen Gründen vom UBA abgelehnt, da die Wirkstoffe selbst reizend sind und / oder durch Reaktion mit andere Stoffen in der Raumluft neue Schadstoffe entstehen können. Hier bestehe die Möglichkeit, dass neue Gefährdungen entstehen [4].
Das UBA-Fazit
„Eine verlässliche Reduzierung der SARS-CoV-2-Viren ausschließlich durch mobile Luftreinigungsgeräte in Unterrichtsräumen ist basierend auf dem derzeitigen Kenntnisstand nicht eindeutig nachgewiesen. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher weiter auch in der kalten Jahreszeit die Fensterlüftung als prioritäre Maßnahme.“
Das UBA macht zudem ein klare Aussage zur lüftungstechnischen Zukunft an Schulen: „Aus gesundheitlichen und Nachhaltigkeits-Gründen sollten perspektivisch alle dicht belegten Veranstaltungsräume in Schulen und Bildungseinrichtungen mit raumluft-technischen (RLT)-Anlagen ausgerüstet bzw. nachgerüstet werden [5]. Stand der Technik sind Anlagen mit Wärmerückgewinnung, welche die Außenluftenergiesparend mittels der Abluft anwärmen. Als ‚Komfortlüftung‘ werden Systeme bezeichnet, die eine kontrollierte Erwärmung oder auch Abkühlung (Sommer) erlauben.“
Die letzte Empfehlung ist übrigens unabhängig von der Coronavirus-Pandemie und existiert seit vielen Jahren. ■
Literatur
[1] Kähler, C. J., T. Fuchs, B. Mutsch, R. Hain (2020): Schulunterricht während der SARS-CoV-2 Pandemie ‒ Welches Konzept ist sicher, realisierbar und ökologisch vertretbar? DOI: 10.13140/RG.2.2.11661.56802
[2] Curtius, J., M. Granzin, J. Schrod (2020): Testing mobile air purifiers in a school classroom: Reducing the airborne transmission risk for SARS-CoV-2. medRxiv 2020.10.02.20205633; doi: https://doi.org/10.1101/2020.10.02.20205633
[3] Exner, M. et al. (2020): Zum Einsatz von dezentralen mobilen Luftreinigungsgeräten im Rahmen der Prävention von COVID-19. Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH), Stand 25.9.2020.
[4] IRK (2015): Stellungnahme der Innenraumlufthygiene-Kommission zu Luftreinigern, Bundesgesundheitsblatt 58, S. 1192
[5] UBA (2017): Anforderungen an Lüftungskonzeptionen in Gebäuden. Teil I: Bildungseinrichtungen
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DGUV: „Mobile Raumluftreiniger können Fensterlüftung nicht ersetzen“
Auch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) hat sich zu „mobilen Raumluftreinigern positioniert: Sie „… sind in Innenräumen nur als ergänzende Maßnahme sinnvoll, um das Risiko einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu verringern. […] Zum Schutz vor infektiösen Aerosolen können mobile Raumluftreiniger zudem nur unter bestimmten Randbedingungen beitragen. Sie können die notwendige Frischluftzufuhr durch Lüften über Fenster nicht ersetzen, wie sie die Technischen Regeln für Arbeitsstätten ASR A3.6 Lüftung fordern. Sie bieten auch keinen Schutz vor einer möglichen Tröpfcheninfektion mit SARS-CoV-2 im Nahbereich.“
Die DGUV rät Unternehmen und Einrichtungen, die mobile Raumluftreiniger beschaffen möchten, nur geeignete Geräte auswählen. Eine Hilfestellung für Anschaffung und Betrieb solcher Geräte wird derzeit von der DGUV erarbeitet, sie hat aber bereits eine einführende Information zum Thema erstellt. ■
