Coronavirus : Raumluftreiniger und Radikale: Was hilft gegen Corona?

Ob am Arbeitsplatz, in der Schule oder im Supermarkt: In geschlossenen Räumen fühlt sich das Coronavirus wohl. Dort kann es sich in Ruhe verbreiten, an Oberflächen haften und so weitere Wirte finden. Zwar kann ein Mensch zwischen 300 und 1.000 Viren einatmen, ohne sich zu infizieren, jedoch können sich in nur einem Liter Luft schon 50 Viren befinden. Durchschnittlich atmet eine Person in zehn Minuten rund 150 Liter Luft ein. In nur zehn Minuten würden somit bereits 7.500 Viren eingeatmet.

Beim lauten Sprechen oder Schreien, wie es in Schulen oft der Fall ist, werden besonders viele Viren ausgestoßen. Damit diese keine weiteren Personen anstecken, müssen sie möglichst schnell aus der Raumluft entfernt werden. Aber wie?

Bei Lüftungsgeräten gilt: Filter ist nicht gleich Filter. Zu Beginn der Krise wurde häufig nur von HEPA-Filtern, also High Efficiency Particulate Air-Filter, gesprochen. Sie sollten die Lösung gegen die Ausbreitung der Aerosole sein. Die Abkürzung „HEPA“ alleine sagt aber noch nichts über die Qualität des Filters aus, es fehlt die Parktikelfilterklasse.

Um das Coronavirus zuverlässig aus der Luft zu entfernen, muss ein H14-Schwebstofffilter, der nach der EU-Norm EN1822-1 geprüft ist zum Einsatz kommen. Nur diese HEPA-Filter können auch die besonders kleinen Aerosole zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer Durchmesser aus der Raumluft entfernen. Die Viren bleiben dabei im Filter hängen, was einen Filter aber nicht wie vermutet zur Virenschleuder macht: Einmal im Raumluftfilter gelandet, verlieren die Viren innerhalb ein bis zwei Stunden ihre Infektiosität.

Besonders herausgefordert sind während der Corona-Krise vor allem Schulen. Der regelmäßige Unterricht soll aufrechterhalten werden, die oft veralteten Räumlichkeiten machen es aber schwer, die Luft möglichst virenfrei zu halten. Laut Schätzungen des Umweltbundesamtes sind nur etwa zehn Prozent der Schulen mit raumlufttechnischen Anlagen (RLT) ausgestattet. Geht es nach dem österreichischen Bildungsminister Heinz Faßmann reicht es, in Schulen ohne entsprechende Anlagen regelmäßig zu lüften, um die Virenlast im Klassenraum gering zu halten. Für den Präsidenten des Deutschen Lehrerverbandes Heinz-Peter Meidinger geht das aber an der Realität vorbei. Einerseits verpassen viele Schulen es schlichtweg, regelmäßig zu lüften, andererseits ist das Dauerlüften im Winter keine ernstzunehmende Lösung. "Wir brauchen zusätzliche Möglichkeiten, hier die Luft rein zu halten. Das sind eben dann Luftreinigungsfilter", so Meidinger in der Tagesschau.

Mobile Raumluftreiniger werden tatsächlich immer beliebter. Verglichen mit Lüftungsanlagen sind sie deutlich günstiger und schnell in Betrieb genommen. Die Verbraucherzentrale NRW empfiehlt einen Luftreiniger mit einem Schwebstofffilter der Klasse H14. Mobile Luftreiniger können die Coronavirus-Aerosole in der Raumluft deutlich reduzieren. Jedoch müssen die Geräte dabei sehr großzügig dimensioniert sein und eine Umsatzrate des fünf- oder mehrfachen Raumvolumens pro Stunde benötigen, um die Luft zu filtern und das Corona Virus zu hemmen. Geräte mit HEPA-Filtern haben den Nachteil, dass sie das in Klassenräumen anfallende CO2, die Luftfeuchte und geruchsaktive Substanzen sowie andere chemische Schadstoffe nicht aus der Raumluft entfernen.

Das deutsche Umweltbundesamt steht dem Einsatz mobiler Luftreinigungsgeräte deshalb kritisch gegenüber und sieht sie nur als Ergänzung zu der von Faßmann empfohlenen Maßnahme: Lüften, lüften, lüften.

An einer Technologie, mit der die Virenlast in der Raumluft durch Wassertröpfchen verringert werden soll, forscht Panasonic schon seit 1997. Das Ergebnis dieser Forschungsarbeit nennt sich Nanoe X. Dabei werden sogenannte Hydroxyl-Radikale, also ein Molekül aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom, erzeugt. Treffen die Radikale auf schädliche Mikroorganismen, entziehen sie ihnen Wasserstoffatome und inaktivieren die sie damit. Mit Nanoe X können pathogene Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze nachweislich gehemmt werden.

Nun konnte Panasonic gemeinsam mit dem internationalen Kontaktforschungsinstitut Texcell auch belegen, dass die Technologie gegen die Verbreitung des Coronavirus in der Raumluft wirksam ist. Zusätzlich erhöhen Hydroxyl-Radikale die Luftfeuchtigkeit im Raum, wodurch die Schleimhäute besser befeuchtet und Viren weniger resistent werden. Die optimale Luftfeuchtigkeit liegt dabei zwischen 40 und 60 Prozent. Panasonic und Texcell konnten nachweisen, dass mit Nanoe X über 99,9 Prozent der Aktivität von SARS-CoV-2 innerhalb von zwei Stunden gehemmt werden können.

Das bloße Vorhandensein eines mobilen Luftreiniger oder einer RLT-Anlage ist aber noch nicht alles. Für eine möglichst virenfreie Umgebungsluft muss das jeweilige Gerät auch richtig platziert werden. Bei Sprechen, Husten oder Niesen einer infizierten Person gelangen die Viren in die Luft und müssen vom Infektionsherd erstmal zum Filter gelangen.

Während fest installierte Anlagen bereits bei der Planung strategisch gut platziert werden müssen, können mobile Luftreiniger den jeweiligen Umständen innerhalb eines Raums angepasst werden. Dabei ist es sinnvoll, das Gerät in den Mittelpunkt zu stellen, damit es die Viren möglichst schnell abfangen kann.

Egal ob mobiles oder fest installiertes Gerät, die Anlage muss auch richtig betrieben werden, damit sie wirksam arbeiten kann. Bei RLT-Anlagen sollte während der Pandemie unbedingt die Luftwechselrate pro Stunde erhöht werden. Christian Kähler, Physiker und Leiter des Instituts für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr in München, empfiehlt eine stündliche Luftwechselrate vom Sechsfachen des Raumvolumens. Bei einer niedrigeren Rate wird schlichtweg zu wenig Luft gereinigt, die Virenlast bleibt weiterhin hoch.

Für den richtigen Betrieb der Raumlufttechnik während der Corona-Pandemie hat außerdem die Vereinigung der europäischen Verbände für Heizung, Lüftung und Klimatisierung (REHVA) Empfehlungen veröffentlicht. Neben einer erhöhten Luftzufuhr sollte darauf geachtet werden, dass so viel Außenluft wie möglich zugeführt wird. „Der Schlüsselaspekt ist die Menge an Frischluft pro Person“, heißt es in der Veröffentlichung.

Ein besonderes Augenmerk muss derzeit auch auf die Wärmerückgewinnung der RLT-Anlagen gerichtet werden. Wärmerückgewinnungsvorrichtungen können Viren über undichte Stellen von der Abluftseite auf die Zuluftseite übertragen. In rotierenden Wärmetauschern lagern sich Partikel auf der Rückluftseite der Wärmetauscheroberfläche ab, wonach sie möglicherweise wieder in Umlauf gebracht werden, wenn sich der Wärmetauscher zur Zuluftseite dreht. Daher wird empfohlen, Rotationswärmetauscher während SARS-CoV-2-Episoden auszuschalten. Ist das Gerät aber mit einer Doppelspuleneinheit ausgestattet, besteht keine Gefahr, dass Viruspartikel übertragen werden.

Als weiteren wichtigen Punkt nennt RHEVA auch eine altbekannte Methode: regelmäßiges Lüften. Als Faustregel gilt, bevor man einen Raum betritt oder verlässt, 15 Minuten lange durchlüften.