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24.03.2021

Corona-Infektionsgefahr in Innenräumen durch verbesserte Lüftungs- und Luftreinigungstechnik senken

Da sich Viren wie SARS-CoV-2 in allererster Linie in Form von Aerosolen ausbreiten, sollten verbesserte Lüftungs- und Luftreinigungstechniken für gemeinschaftlich genutzte Innenräume wie Verkehrsmittel, Großraumbüro oder Klassenzimmer angestrebt werden. Denn durch Lüftung und Luftreinigung lässt sich das Infektionsgeschehen in der CoronaCorona
-PandemiePandemie
Unter einer Pandemie versteht man eine sich weit verbreitende und dabei ganze Länder oder Kontinente erfassende Krankheit.
Vermischen sich beispielsweise die Erbinformationen von zwei verschiedenen Influenza-Viren in einem Zwischenwirt (z.B. Schwein), tritt ein neuer Virus-Typ mit noch unbekannten Eigenschaften auf. Dieser so genannte Subtyp kann sich schnell ausbreiten, da die Menschen gegen diesen Erreger weder über natürliche noch infolge einer Schutzimpfung aufgebaute Antikörper verfügen. Der jährliche Grippe-Impfschutz erfasst zwar neue Varianten des Influenza-Virus (d.h. leichteVeränderungen in der Oberflächenstruktur), aber keine komplett neuartigen Subtypen. Bricht eine Pandemie aus, muss daher schnell ein Impfstoff gegen den neuen Subtyp entwickelt werden und/oder ein antiviral wirksames Medikament flächendeckend eingesetzt werden.
effektiver eindämmen. Darauf weisen die Lungenärzte des des Verbands Pneumologischer Kliniken (VPK) hin.

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Corona-Infektionen können auch durch Begegnungen ohne direkten Kontakt verursacht werden, z. B. wenn man allein in einem unbelüfteten Fahrstuhl fährt, den ein Infizierter zuvor benutzt hat. Um das Infektionsgeschehen in der Corona-Pandemie effektiver einzudämmen, sollten daher - zusätzlich zu den üblichen Schutzmaßnahmen (Atemschutzmasken, Hygiene und Abstandhalten) - verbesserte Lüftungs- und Luftreinigungstechniken für gemeinschaftlich genutzte Innenräume wie Verkehrsmittel, Großraumbüro oder Klassenzimmer angestrebt werden. „Zum besseren Verständnis muss man wissen, dass sich Viren wie SARS-CoV-2 in allererster Linie in Form von Aerosolen ausbreiten“, erklärt Dr. med. Thomas Voshaar, Vorstandsvorsitzender des Verbands Pneumologischer Kliniken (VPK) und Chefarzt des Lungenzentrums am Krankenhaus Bethanien in Moers. „Denn die Viren werden dort, wo sie sich vermehren - also in den Atemwegen, aber vor allem in der Lunge - an Tröpfchen gebunden und gelangen somit schon beim einfachen Ausatmen, vermehrt aber beim Sprechen, Schreien oder Singen in die Umgebungsluft. Da die Tröpfchen sehr klein (circa 0,2-0,3 µm) sind, bleiben sie über viele Stunden in der Luft in einem Schwebezustand. Dies unterscheidet sie ganz wesentlich von größeren Tropfen, wie sie vor allem beim Husten und Niesen entstehen. Diese größeren Tröpfchen verhalten sich eher ballistisch und sinken recht schnell zu Boden. Die größere Gefahr stellen also eindeutig die kleineren, länger in der Luft verweilenden infektiösen Tröpfchen dar. Daraus lässt sich auch direkt ableiten, dass die größte Ansteckungsgefahr in Innenräumen besteht. Draußen nämlich verdünnt sich die Aerosolwolke sofort in dem unbegrenzten Raum und durch Luftbewegung.“

Virusmenge in der Raumluft kann nur durch Lüften oder Luftreinigung verdünnt werden

Um die Infektionsgefahr in geschlossenen Räumen zu senken, sollte die Aerosolkonzentration – also die Anzahl der virusbeladenen Teilchen pro Raumvolumen - verdünnt werden, entweder indem für eine bessere Belüftung gesorgt wird oder eine Reinigung der Raumluft durchgeführt wird. „Große Räume müssen regelrecht ‚gespült‘ werden, sonst kommt es zu einer Aufkonzentrierung der Viren in der Luft, so dass die Virusmenge mit der Zeit immer weiter zunimmt. Das Infektionsrisiko in Innenräumen wird von etlichen Faktoren bestimmt – wie der Anzahl der anwesenden Menschen und ihrer Aufenthaltsdauer, der Raumgröße und vor allem auch der Raumhöhe, der Raumbelüftung und natürlich auch von den Möglichkeiten der Luftreinigung. Besonders betont werden muss, dass die Infektionsgefahr mit der Dauer des Aufenthaltes quadratisch zunimmt, also extrem zeitabhängig ist. Nur durch Lüftung und Luftreinigung kann man diese Situation ändern“, bekräftigt Dr. Voshaar.

Geringe Luftfeuchtigkeit fördert die Ausbreitung von Coronaviren

Unter den physikalischen Faktoren spielt zum Beispiel auch die Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle beim Infektionsgeschehen, wie Wissenschaftler des Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) festgestellt haben: In trockener Luft können sich die Viren stärker ausbreiten. Vereinfacht gesagt binden die Tröpfchen bei feuchter Luft mehr Wasser, werden schwerer, sinken deshalb schneller zu Boden und können damit weniger von Gesunden eingeatmet werden. Bei einer geringen Luftfeuchtigkeit unter 40 Prozent hingegen verdunsten die an die Viruspartikel gebundenen Flüssigkeitströpfchen, die Partikel schrumpfen also, werden leichter und können somit ihre Aufenthaltszeit in der Luft verlängern, so dass sie auch eher von Gesunden eingeatmet werden. Außerdem trocknen auch die Schleimhäute in unseren Atemwegen bei geringer Luftfeuchte stärker aus und verlieren dadurch an Abwehrkraft gegenüber Viren. Insofern können beheizte Innenräume die Ausbreitung von Coronaviren fördern. „Es ist daher vorteilhaft, die relative Feuchte in der Innenraumluft nicht zu stark absinken zu lassen, um die Aufenthaltszeit der Aerosolpartikel in der Luft durch Abtrocknen nicht zu erhöhen“, rät Dr. Voshaar.

Mit Raumluft-Überkopfabsaugung künftig auch andere Infektionswellen in Schach halten

Mehr Augenmerk sollte auch auf die Art des Lüftens gerichtet werden: Kleinere Aerosolteilchen steigen mit der warmen Atemluft auf und sammeln sich dann unterhalb der Raumdecke an. „Deshalb ist bei Lüftungsanlagen darauf zu achten, dass die Frischluftzufuhr nicht von oben nach unten erfolgt, da dies zu einer Verwirbelung von Frisch- und Atemluft führt und die Viren dann wieder in den gesamten Raum verteilt werden. Stattdessen sollte die Raumluft effektiv nach oben abgesaugt werden“, erläutert Dr. Voshaar. Deckenventilatoren wären in dieser Hinsicht also kontraproduktiv. In Flugzeugen oder im öffentlichen Nahverkehr könnte eine Umkehrung der Luft-Zu- und Abführung Abhilfe schaffen. Zur Reduzierung der Viren-Übertragung über AerosoleAerosole
Aerosole sind Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln in einem Gasgemisch wie der Luft. Die winzigen Teilchen können längere Zeit darin schweben.
in der Gastronomie, Kultureinrichtungen, Krankenhäusern und Schulräumen raten Experten des TROPOS dazu, geeignete Entlüftungs- und Luftreinigungsanlagen mit Überkopfabsaugung zu installieren. CO2-Messgeräte können dabei anzeigen, wie gut die Belüftung wirkt. „Mit einigem technischen Aufwand und bei konsequenter Umsetzung der Maßnahmen könnten rund 90 Prozent der potenziell virenhaltigen AerosoleAerosole
Aerosole sind Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln in einem Gasgemisch wie der Luft. Die winzigen Teilchen können längere Zeit darin schweben.
aus Innenräumen entfernt werden. Mit dieser Investition ließen sich künftig auch andere Infektionswellen wie die saisonale Grippe, die ja ebenfalls über Aerosole verbreitet wird, besser in Schach halten“, fasst Dr. Voshaar zusammen.

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