Reduzierung der Viruslast in Klassenzimmern

Stoßlüftung bis zu 80-fach wirksamer als Luftfiltergeräte

Stoßlüften ist bei der Reduzierung der Aerosol-Belastung in Klassenräumen um bis zu 80-fach wirksamer als der Einsatz von Luftfiltergeräten. Das zeigen Messungen der Technischen Hochschule Mittelhessen.

Stoßlüften senkt die Viruslast viel stärker als Luftfiltergeräte, ist billiger und unkomplizierter, bilanzieren die Forscher. Und selbst im Winter steige die Raumtemperatur schnell wieder auf das alte Niveau. Adobe Stock_arrowsmith2

Um das Infektionsrisiko in Schulen zu reduzieren, versucht man aktuell in erster Linie die Qualität der Atemluft in Klassenräumen zu verbessern. Das Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt hier ein regelmäßiges kurzzeitiges Stoßlüften gegen die Virusbelastung, was gleichzeitig auch den notwendigen Austausch von Kohlendioxid sicherstelle. Die Dauer der Lüftung sollte sich dabei an der Außentemperatur orientieren. Den Einsatz mobiler Luftfiltergeräte, den kürzlich vorgelegte Studien empfehlen, hält das UBA nur im begründeten Ausnahmefall für sinnvoll.

Stoßlüften und Luftfilter im Test

Ein Team der Technischen Hochschule Mittelhessen um  Prof. Dr. Hans-Martin Seipp und Prof. Dr. Thomas Steffens hat nun untersucht, wie sich die Stoßlüftung auf lungengängige Aerosole auswirkt. Ihr Ergebnis: Wurden in einem Klassenzimmer alle Fenster über drei Minuten bei Außentemperaturen von 7 bis 11 Grad Celsius geöffnet, sank die eingebrachte Konzentration an Aerosolen bis zu 99,8 Prozent. Zum Vergleich wurden in demselben Klassenraum vier mobile Luftfiltergeräten etwa 30 Minuten gleichzeitig in Dauerbetrieb genommen: Sie erzielten eine Reduzierung der Konzentration um 90 Prozent. Damit erwies sich die Stoßlüftung um das 10 bis 80-Fache wirksamer als ein Einsatz maschineller Luftfilter.

Test und Messungen im Einzelnen

Die Aerosol-Werte wurden an zwei Tagen in einem 190 Kubikmeter großen leeren Klassenzimmer gemessen. Bei geschlossenen Fenstern wurden zunächst standardisiert Aerosole im Klassenraum freigesetzt und durch zwei leistungsfähige Ventilatoren verteilt. Der Zerfallsprozess der Aerosole wurde durch einen Laserpartikelmonitor registriert.

Anschließend wurden alle Fenster für begrenzte Zeitintervalle von 1 bis 5 Minuten geöffnet und dabei die Messungen fortgesetzt, so dass die Aerosol-Konzentrationen vor und nach der Stoßlüftung vorlagen. Bei einer Außenlufttemperatur von 17 Grad Celsius sank die Aerosol-Konzentration nach Stoßlüften um 31 Prozent (3 Minuten), beziehungsweise um 83 Prozent (5 Minuten). Am zweiten Versuchstag bei 7 bis 11 Grad Celsius Außenlufttemperatur wurden in aufeinanderfolgenden Aerosol-Untersuchungen folgende Absenkungen erzielt: Mach einer Minute Stoßlüftung 92 Prozent, nach zwei Minuten über 98 Prozent und während drei Stoßlüftungen über drei Minuten zwischen 99,4 und 99,8 Prozent.

Außerdem wurde die Temperaturentwicklung an insgesamt zehn Messstellen im Raum jeweils im Intervall von 10 Sekunden registriert. Nach einem kurzfristigen Temperaturverlust von bis zu 6 Grad Celsius stabilisierten sich die Raumlufttemperaturen bereits nach vier bis sieben Minuten wieder auf einem Niveau, das nur noch 1 Grad unter dem Ausgangswert lag. Die Forscher gehen davon aus, dass in einem belebten Raum eine noch schnellere Wiederaufwärmung zu erwarten ist.

In ihrem Resümee bestätigen die Wissenschaftler die Empfehlung des Umweltbundesamts zur Infektionsvorbeugung uneingeschränkt. Sie verweisen zudem darauf, dass Hochleistungs-Partikelfilter entsprechend allen internationalen Normen stets mit effizienten Vorfiltern betrieben werden. Damit seien aber mobile Luftfiltergeräte der Preisklasse unter 4.500 Euro in der Regel nicht ausgestattet, ebenso wenig mit einem Melder der Notwendigkeit des Filterwechsels. Beides könne dazu führen, dass die Filterleistung sinkt und immer mehr Aerosole in der Raumluft verbleiben.

Das neu identifizierte Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht die "Corona virus disease 2019" (Covid-19) und ist Auslöser der COVID-19-Pandemie.

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Dirk Schade
Die Untersuchungen dieser Studie wurden in einem Raum gemacht mit einer riesigen Fensterfront, in der alle Fenster geöffnet werden konnten. Dann kann man in der Tat gut lüften, wenn es draußen kalt ist, aber nicht so gut wie angegeben. Die Menschen machen
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da nämlich nicht lange mit - und die Physik auch nicht. Spätestens wenn es nach kurzer Zeit drinnen und draußen gleich kalt ist, hört es auf mit der Lüftung. Das ist einfache Physik. Ein kurzzeitiger guter Lüftungserfolg sagt nichts darüber aus, wie die Lüftung über einen längeren Zeitraum funktioniert. Die Angaben in der Pressemitteilung sind teilweise physikalisch nicht möglich. Wenn die Temperatur nur geringfügig abnimmt im Raum kann es nicht sein, dass fast 100% der Luft ausgetauscht wurde. Vermutlich lag der Sensor so dicht am Fenster, dass er die Qualität der einströmenden Luft gemessen hat, aber nicht die Qualität der Raumluft. Man muss sich beim Lüften immer eins klarmachen. Wenn draußen 0°C sind und drinnen 20°C und nach dem Lüften sind drinnen 10°C, dann wurde näherungsweise 50% der Luft ausgetauscht. Wenn man alle Fenster weit öffnet für kurze Zeit und es im Raum recht warm bleibt, dann wird auch kaum Luft ausgetauscht. Also wenn man möchte, dass ein Luftaustausch realisiert wird, dann sollte es drinnen genauso kalt werden wie draußen durch das Lüften. Wenn Sie richtig lüften, dann werden die Räume einfach richtig kalt, aber das verstehen viele leider nicht. Einen Vergleich mit Luftreinigern gab es in der Studie nicht. Die Angabe, dass ein großes Lüftungsgerät keine Vorfilter hat ist nicht korrekt. Selbst ein billiger Luftreiniger von Philips für ein paar hundert Euro hat einen Vorfilter. Ich kenne kaum Geräte, die keinen Vorfilter haben und wenn, dann sind das extrem günstige Geräte die ungeeignet sind. Die aktuellen Fallzahlen an Schulen sprechen eine ganz klare Sprache, nämlich dass das Lüften alleine nicht funktioniert! In Hamburg-Veddel haben sich von rund 550 Personen an einer Schule 94 infiziert. Anbei übersende ich Ihnen den Link zur "Frankfurter Erklärung V". Vertretungen von Schulleitungen, Bildungsverwaltung und GEW äußern sich zur aktuellen Situation (Pressemitteilung 23. November 2020, Frankfurt). Frankfurter Erklärung V | GEW Hessen (gew-hessen.de) Einige Zitate: "Die technische Ausstattung mit qualitativ hochwertigen Lüftungsgeräten muss so schnell wie möglich flächendeckend erfolgen – hier hätte das HKM bereits im Frühjahr für den Herbst vorausschauend handeln müssen, da eine zweite Corona-Welle zu erwarten war." "Das Hessische Kultusministerium (HKM) reagiert aus unserer Sicht vollkommen unzureichend auf die gegenwärtige Krisenlage und kommt seiner Sorgfaltspflicht gegenüber den Lehrkräften und den Schulleitungen in keiner Weise nach. Übrigens ist die Fensterlüftung seit Jahren komplett erforscht und man kann alles nachlesen: Heinz E (2016) Wohnungslüftung ‒ frei und ventilatorgestützt. [Herausgeber DIN, Beuth Verlag, ISBN 978-410-25270-2]. Naja, wer sich umfassend schützen will, wird zusätzlich auf transparente Schutzwände und Raumluftreiniger setzen und wer sich nicht nachhaltig schützen will, hält sich an das Umweltbundesamt.

Vor 1 Monat 5 Tagen
1607458473
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