Schlechte Luft raus, gute Luft rein

Um die Ausbreitung des SARS-CoV-2 Virus zu bremsen, ist insbesondere in geschlossenen Räumen die Reinigung oder der Austausch der Luft von entscheidender Bedeutung. Wie Forschende des Göttinger Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) herausgefunden haben, hängt die Infektionsgefahr direkt von der Konzentration der Aerosolpartikel im Raum ab, die das Virus in sich tragen. Lüftungsanlagen, die in geschlossenen Räumen wie Klassenzimmern Frischluft nach drinnen befördern, können hierbei Abhilfe schaffen.

Angesichts kontinuierlich steigender Infektionszahlen und dem gleichzeitigen Ende der Sommerferien in vielen Bundesländern steht die Frage im Raum, welche Maßnahmen gegen eine vierte Coronawelle getroffen werden könnten. In der Politik ist man sich weitestgehend darin einig, dass erneute Schulschließungen nach Möglichkeit verhindert werden sollten. Fensterventilatoren als Lüftungsalternativen könnten eine wichtige Rolle dabei spielen, die Infektionsgefahr zu reduzieren.

„Wenn man die Raumluft mehrfach in der Stunde durch frische Luft von außen ersetzt, sinkt auch die Infektionsgefahr erheblich“, sagt Professor Eberhard Bodenschatz, Direktor am vom MPIDS. „Der Vorteil des technisch unterstützen Luftaustauschs mit einem Fensterventilator liegt darin, dass er immer funktioniert, unabhängig vom Wetter.“

„Wir haben sehr gute Erfahrungen mit den System gemacht“ sagt auch Tiermediziner Alfred Mennekes, der den Weg für diese Lösung bereitet hat. Messungen vom MPIDS, von Professor Hans-Martin Seipp von der Technischen Hochschule Mittelhessen und von Mennekes zeigen eine hervorragende Lüftung, welche nicht nur für saubere Luft, sondern auch eine für sehr geringe Kohlendioxid Belastung sorgt.

Schulen erproben erfolgreich die neuen Anlagen

Bereits vor einigen Wochen hatte die Stadt Legden im Münsterland sich entschlossen, die Lüftungsanlagen in den Klassenzimmern ihrer Schulen einzubauen. Nun zieht auch die Kreisstadt Borken nach: Insgesamt 144 Anlagen werden derzeit in den örtlichen Schulen installiert. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Grundschulen, da bei den jüngeren Jahrgängen bislang noch kein umfassender zusätzlicher Schutz durch Impfungen besteht.

Grundlage der Entscheidung waren neben der Wirksamkeit der Anlagen nicht zuletzt auch die positiven Erfahrungen, die in dem benachbarten Legden gemacht wurden. Dort hatte bereits im Frühjahr Mennekes gemeinsam mit der Schulleitung die Ventilatoren in einem Pilotprojekt erprobt. Im Gegensatz zu mobilen Luftfilteranlagen, welche die Umgebungsluft reinigen und wieder zurückführen, sind die Ventilatoren in der Lage, die komplette Raumluft mehrfach in der Stunde durch Frischluft von außen zu ersetzen. Zudem ist im Normalbetrieb die Geräuschbelästigung anders als bei den Filtergeräten nur minimal, der Ventilator ist praktisch nicht zu hören. Und nicht zuletzt sorgt die kontinuierliche Frischluftzufuhr auch für einen konstant geringen Kohlendioxid-Spiegel im Klassenzimmer, was sich allgemein positiv auf die Konzentrationsfähigkeit der Lernenden auswirken kann.

Die Gesamtkosten von rund 1.800 Euro pro eingebautem Lüftungssystem trägt die Stadt Borken: Die Politik der Stadt hatte die Installation einstimmig befürwortet, da es sich auch über die Pandemie hinaus um eine sinnvolle Investition in die Bildungsinfrastruktur handelt. Durch die anhaltende Frischluftzufuhr verbessert sich auch das allgemeine Raumklima in den Klassenräumen.

Eine effiziente Alternative zum Fensteröffnen

Der Ventilator kann bei Außentemperaturen bis zu 10 Celsius ohne nennenswerten Wärmeverlust laufen, also ohne, dass gegengeheizt werden muss. Wird es draußen kälter, kann der Ventilator in Stoßlüftung betrieben werden: In Intervallen von 20 Minuten wird es dann für etwa 3 Minuten etwas laut, danach ist die Luft ist ausgetauscht. Auch hierbei geht nur sehr wenig Energie verloren; ein Wärmetauscher ist nicht notwendig. Zudem ist ein regelmäßiges Öffnen der Fenster durch dieses System nicht mehr notwendig, was zu einem einen geordneten Schulbetrieb über den gesamten Tag hinweg beitragen kann.

Alles in allem handelt es sich bei den Ventilatoren also um eine umweltfreundliche und einfache Lösung. Ein weiterer Vorteil ist außerdem: Nach der einmaligen Anschaffung entstehen praktisch keine weiteren Kosten, da die Ventilatorn äußerst wartungsarm sind. Ebenso fallen die geringen Energiekosten der Anlagen im Schulbetrieb kaum ins Gewicht.

Um zu berechnen, wie sich die Infektionswahrscheinlichkeit unter gegeben Bedingungen wie Raumgröße, Personenanzahl oder Belüftungssystem verändert, haben die Wissenschaftler des MPIDS ihr Modell zur Verfügung gestellt: Mit dem HEADS-tool (aerosol.ds.mpg.de) kann nach Eingabe der obigen Parameter das individuelle Infektionsrisiko berechnet werden.

http://www.ds.mpg.de/