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Luftreinigung: die Qualität der Raumluft heben

Der Großteil unseres Tagesablaufs spielt sich in geschlossenen Räumen ab. Der Qualität der Raumluft kommt daher nicht nur durch Corona besondere Bedeutung zu. Ein kürzlich vom Arbeitskreis Innenraumluft veröffentlichtes Positionspapier beleuchtet auch den Einsatz von Luftreinigern.

In Mitteleuropa spielen sich bis zu 90 Prozent unseres Tagesablaufs nicht im Freien, sondern in geschlossenen Räumen ab. In der kälteren Jahreszeit verlagert sich das private und gesellschaftliche Leben vermehrt ins Innere. Nicht zuletzt aufgrund der SARS-CoV-2-Pandemie ist daher auf Übertragungsmöglichkeiten und die Vorsorge in Innenräumen verstärkt zu achten. Der Arbeitskreis Innenraumluft im BMK hat kürzlich ein Positionspapier veröffentlicht, das zum Teil auf einem Fachartikel der Innenraumlufthygiene-Kommission (IRK) des deutschen Umweltbundesamtes basiert.

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In dem Positionspapier heißt es: Das Raumklima in Innenräumen wird durch die Temperatur, relative Luftfeuchte, Luftbewegungen und den Luftwechsel beeinflusst, die von den Umgebungsbedingungen, wesentlich aber von der gegebenen Nutzung abhängen. Die Bewegung von luftgetragenen Partikeln in Innenräumen wird weniger durch Deposition (Sedimentationsprozesse) und Diffusion (physikalische Verteilung), sondern vielmehr durch Luftströmungen bestimmt. Strömungen entstehen durch Luftzufuhr und -verteilung beim Öffnen von Fenstern und Türen („freies“ Lüften), über technische Lüftungseinrichtungen (Klima- und Lüftungsanlagen), aber auch durch Temperaturunterschiede (Konvektion).

Raumlufttechnische Anlagen

Raumlufttechnische (RLT) Anlagen sollen frische Außenluft unabhängig von Nutzereinflüssen den Räumen zuführen und die „verbrauchte“ Abluft nach draußen befördern. RLT-Anlagen arbeiten ohne (Lüftungsanlagen) und mit zusätzlicher Klimatisierung wie Raumkühlung, Ent- und Befeuchtung (Klimaanlagen). Mitunter wird bei Lüftungs- und Klimaanlagen ein Teil der Abluft wieder der Zuluft beigemengt (sogenannte Umluftanlagen).

Eine möglichst hohe Außenluftzufuhr ist eine der wirksamsten Methoden, potenziell virushaltige Aerosole aus Innenräumen zu entfernen, lüftungstechnische Anlagen sind daher in Zeiten der Pandemie als Vorsorge gegen Infektionen anzusehen. Umluftsysteme, bei denen die Luft von einem Raum aus weiter in andere Gebäudeteile und -bereiche vertragen werden, sind möglichst zu vermeiden bzw. nur dann zu betreiben, wenn sich keine Personen im Raum befinden. Lokale Geräte zur Kühlung der Innenraumluft können dennoch in bestimmten Fällen mit Einschränkungen als akzeptabel angesehen, vor allem dann, wenn sie mit wirkungsvollen Filtern ausgestattet sind. In solchen Fällen ist sogar mit einer Reduktion der Konzentration aktiver Viren im Luftstrom zu rechnen.

Auf die Luftwechselrate schauen

Die Luftwechselrate ist definiert als die pro Zeiteinheit mit dem Raumvolumen ausgetauschte Luftmenge. Ein Luftwechsel von 1 pro Stunde (h-1) bedeutet, dass z.B. bei einem Raum von 50 m³ Volumen pro Stunde 50 m³ Luft zu- und abgeführt wird. Als Richtschnur ist dem jeweiligen Raum pro im Raum anwesender erwachsener Person und Stunde ein Außenluftvolumen von etwa 35 m³ zuzuführen, dies entspricht den in der österreichischen Arbeitsstättenverordnung definierten Anforderungen an Arbeitsplätze für Arbeiten mit geringer körperlicher Belastung sowie dem österreichischen Leitfaden für den Kulturbetrieb des Zentrums für Public Health der Medizinischen Universität Wien.

In natürlich belüfteten Innenräumen herrscht bei geschlossenen Fenstern und Türen meist nur ein geringer Luftwechsel von unter 0,1 pro Stunde (in älteren Gebäuden mit einer weniger dichten Gebäudehülle auch höher). Lüftungstechnische Anlagen werden jedoch noch nicht in allen Neubauten eingesetzt, obwohl ohne eine effiziente Lüftung, wie sie auch die bautechnischen Regelungen der Länder vorschreiben, in vielen Praxissituationen nicht möglich ist (bspw. in Schulklassen). Um das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 in nicht-privaten Innenräumen zu verringern, in denen sich mehrere Personen aufhalten, ist bei ausschließlich natürlich über die Fenster belüfteten Räumen eine zusätzliche häufigere intensive Lüftung bzw. Öffnen der Fenster erforderlich.

Eine Belastung der Raumluft mit virenbeladenen Aerosolen lässt sich in Situationen, wo nur unzureichender Luftwechsel erzielt werden kann, durch den Einsatz von geeigneten Luftreinigungsgeräten auf relevante Weise reduzieren. Insbesondere in Fällen einer nur schwer umsetzbaren Lüftungsvorgabe durch Öffnen der Fenster werden daher in der kalten Jahreszeit geeignete Luftreiniger als eine Ergänzung für einen prophylaktischen Gesundheitsschutz angesehen, wenn andere Maßnahmen zuvor nicht greifen. Somit stellt sich die Frage, welche Arten von mobilen oder stationären Luftreinigern ergänzend zu aktivem Lüften über Fenster in Innenräumen grundsätzlich geeignet sind und ob es sinnvoll ist, Luftreiniger auch zusätzlich zu lüftungstechnischen Anlagen einzusetzen.

Erlass zum Einsatz von Luftreinigungsgeräten

Ein Erlass des österreichischen Bundesministeriums für Arbeit regelt den Einsatz von Luftreinigungsgeräten an Arbeitsplätzen (Erlass BM für Arbeit vom 1.7.2021: Einsatz von Luftreinigern). In diesem Erlass wird gefordert, dass der Einsatz von Luftreinigern nur zulässig wäre, wenn eine vollständige und nachvollziehbare Evaluierung und Beurteilung der Substanzen und Wirkmechanismen unter arbeits- medizinischen Gesichtspunkten vorliegt, durch die eine nachteilige Wirkung auf die menschliche Gesundheit mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Es werden dadurch bestimmte Typen von Luftreinigungsgeräten (bspw. solche nach dem Kaltplasmaverfahren oder Einsatz von Strahlung) vom Einsatz an Arbeitsplätzen ohne Arbeitsplatzevaluierung ausgeschlossen. Insbesondere wird das Einbringung von Chemikalien in die Atemluft am Arbeitsplatz bzw. die Erzeugung von Radikalen und Reaktions- oder Spaltprodukten als nicht zulässig bezeichnet.

Der Einsatz von chemischen Substanzen zur Desinfektion von Raumluft ist in der Regel nicht erforderlich. In wenigen und ganz bestimmten Fällen kann eine Desinfektion von Oberflächen notwendig sein, es werden allerdings neuerdings auch mobile Geräte und fix installierte Vorrichtungen angeboten, die permanent, zum Teil unter Anwesenheit von Personen, Substanzen an die Raumluft abgeben. Es wird behauptet, dass dadurch eine Verringerung des Risikos einer Ansteckung stattfinden soll.

Der Arbeitskreis Innenraumluft im BMK spricht für den Einsatz von Luftreinigern in Innenräumen in Zusammenhang mit durch Viren verursachten Pandemien und damit assoziierten Themen wie Raumluftreinigung mit chemischen Substanzen oder Desinfektion mit Bioziden wie bspw. Ozon nachfolgende Empfehlungen aus, die sich am Stand der Technik orientieren. Die im Positionspapier getroffenen Aussagen sind sinngemäß auch für andere Fragestellungen im Zusammenhang mit Viren in Innenräumen anwendbar.

Mobile und stationäre Luftreiniger

Als mobile Luftreiniger werden im Sinne dieser Empfehlung alle Geräte verstanden, bei denen die Raumluft durch ein mobil (d.h. frei) im Raum aufgestelltes Reinigungsgerät geleitet wird. Stationäre Luftreiniger sind fix, mitunter in einem nicht sichtbaren Lüftungskanal installierte Geräte, bei denen die Luft innerhalb eines Raumes umgewälzt wird. Dabei soll – bei Anwesenheit von möglicherweise mit Viren infizierten Personen – die angesaugte Raumluft durch geeignete Maßnahmen von Aerosolpartikeln bzw. aktiven (und damit infektiösen) Viren gereinigt und der Raumluft direkt wieder zugeführt werden. Folgende Verfahren kommen vor allem zum Einsatz:

  • Reinigung der Luft über Filter (meist Hochleistungsschwebstofffilter – HEPA-Filter – oder Hochleistungs-Partikelfilter – EPA-Filter)
  • Sterilisation der Luft durch Einsatz von UV-Technik
  • Reinigung der Luft mittels Aktivkohlefilter
  • Reinigung bzw. Luftbehandlung durch Ionisation oder mit nichtthermischem Plasma (NTP, „Kaltplasma“)
  • Luftbehandlung über den Zusatz von biozidwirksamen Substanzen (z.B. Ozon, Wasserstoffperoxid, Natriumhypochlorit, Chlordioxid)
  • Reinigung über andere Techniken (z.B. elektrostatische Filter, Photokatalyse)
  • Kombination mehrerer Verfahren

Nicht bei allen am Markt erhältlichen Geräten wird die Wirksamkeit gegenüber Viren und Bakterien als ausreichend erprobt angesehen (bspw. laut dem deutschen Umweltbundesamt ist dies bei „Plasmageräten“ der Fall). Werden beim Einsatz von Geräten etwa reaktive Produkte wie bspw. Ozon erzeugt, besteht zudem auch die Gefahr, dass im Realbetrieb gesundheitsschädliche oder geruchsintensive Reaktionsprodukte an die Raumluft abgegeben werden.

Wissenswertes zur Innenraumluft

Das Positionspapier zu lüftungsunterstützenden Maßnahmen zur Infektionsprophylaxe – Einsatz von Luftreinigern und Einbringung von Wirkstoffen in die Innenraumluft wurde vom Arbeitskreis Innenraumluft des Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) im Jänner 2022 herausgegeben.

Das Positionspapier basiert zum Teil auf einer Stellungnahme der Kommission Innenraumlufthygiene (IRK) am deutschen Umweltbundesamt: „Einsatz mobiler Luftreiniger als lüftungsunterstützende Maßnahme in Schulen während der SARS-CoV-2 Pandemie“.

Das Positionspapier zur Beurteilung der maschinellen Kühlung von Innenräumen in Hinblick auf SARS-CoV-2 wurde ebenfalls vom Arbeitskreis Innenraumluft erstellt.