Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBPEgal ob SARS-CoV-2, Influenza- oder Adenoviren: Befinden sich infektiöse Aerosole in der Raumluft, stellt dies ein hygienisches Problem in Innenräumen dar und erhöht das Ansteckungsrisiko. Die beste Maßnahme gegen infektiöse Aerosole liegt darin, ausreichend zu lüften. Ist dies nicht möglich, bieten mobile Raumluftreiniger eine gute Alternative: Sie entfernen infektiöse Aerosole aus der Luft oder inaktivieren die darin enthaltenen Erreger.
Wie effizient ein im Labor nachweislich wirksamer Raumluftreiniger – basierend auf Plasmatechnologie, genauer gesagt der dielektrischen Barriereentladung (DBE) – tatsächlich ist, untersuchten Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IBP im Auftrag von Industriepartnern, und zwar in einem Klassenraum unter realen Unterrichtsbedingungen. Aus Laboruntersuchungenist bekannt, dass sich Oberflächen und Luft mittels Plasmatechnologie desinfizieren lassen. Doch ob dieses Verfahren auch in einem realen Klassenzimmer ausreichend Wirkung zeigt, wurde bislang nicht nachgewiesen.
Kann ein Plasmagerät die Konzentration an vermehrungsfähigen Luftkeimen merklich verringern?
Keine Frage: In einem Unterrichtsraum kann man keine humanpathogenen Krankheitserreger wie SARS-CoV-2 zu Versuchszwecken ausbringen. Daher nutzten die Forschenden des Fraunhofer IBP allgemein verbreitete Luftkeime als Indikatororganismen – Pilze und Bakterien, die natürlicherweise bei menschlicher Aktivität freigesetzt werden. Werden diese Luftkeime in einem ausreichenden Maß inaktiviert, kann man davon ausgehen, dass auch Viren inaktiviert werden. Schließlich sind Viren ähnlich stabil wie Bakterien, wenn nicht sogar weniger stabil, und deutlich weniger widerstandsfähig als Pilze. Die Forschenden bestimmten die Luftkeimzahl, also die Zahl der vermehrungsfähigen Keime in der Raumluft, an zwei aussagekräftigen Stellen im Klassenraum – jeweils vor, während und nach dem Unterricht. Mit einer Tracergas-Messung identifizieren sie vorher die geeigneten Probenahmepunkte im Raum. Zusätzlich erfassten sie Lufttemperatur, relative Luftfeuchte und Ozon messtechnisch, da Plasma in Verdacht steht, Ozon zu erzeugen.
Wie funktionieren Untersuchungen während des regulären Schulbetriebs?
Die Untersuchungen fanden in Abstimmung mit dem Schulaufwandsträger, der Schulleitung und dem Elternbeirat während des regulären Schulbetriebs statt. Das Unterrichtsgeschehen wurde dadurch nicht eingeschränkt. Die Fensterlüftung im Raum konnte dabei ebenso wenig beeinflusst werden wie der Eintrag von Luftkeimen in den Raum durch Schülerinnen und Schüler, Lehrpersonal oder Reinigungskräfte. Das heißt, die Forschenden untersuchten die Wirkung des Raumluftreinigers unter realen Bedingungen mit allen Unwägbarkeiten. Hintergrundeffekte konnten durch eine große Anzahl an Einzelmessungen mit und ohne Luftreiniger über mehrere Tage hinweg weitgehend eliminiert werden.
Die Untersuchungsergebnisse zeigen: Die Luftkeime werden durch den Luftreiniger signifikant inaktiviert oder »abgetötet« – die Gesamtkeimzahl sank an den Tagen, an denen der Luftreiniger in Betrieb war, um 56 Prozent. Auch wurde durch den Betrieb des Luftreinigers kein Ozon gebildet. Mobile Raumluftreiniger, die mit einer plasmabasierten Technologie wie DBE arbeiten, können die Raumluft also signifikant dekontaminieren, ohne bedenkliche Stoffe abzugeben. Mit der elektrischen Barriereentladung steht ein Verfahren zur Verfügung, mit dem das Infektionsrisiko in Räumen, in denen sich eine größere Anzahl von Personen aufhält, effektiv gesenkt werden kann.