Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBPIn Innenräumen und Verkehrsmitteln ist die Gefahr, sich mit dem Coronavirus zu infizieren, deutlich höher als an der frischen Luft.
Die Abteilung Energieeffizienz und Raumklima des Fraunhofer IBP leistet einen bedeutenden Beitrag, das Corona-Ansteckungsrisiko auch dort einzudämmen – etwa, indem sie einfach umsetzbare Nachrüstlösungen für Innenräume von Gebäuden entwickelt, ein Simulationswerkzeug um ein Modell für die luftgetragene Virusausbreitung erweitert oder neuartige Komponenten bewertet, beispielsweise die UV-C-Desinfektion.
Nachrüstlösungen für Innenräume
Der »Schutzhimmel« – entwickelt vom Fraunhofer IBP – bietet eine solche einfach umsetzbare Nachrüstlösung. Nötig ist nur eine übliche 230-V-Steckdose; das System greift nicht in die bestehende technische Gebäudeausrüstung ein. Die Raumluft wird angesaugt und mit einem HEPA-Filter von kleinen Partikeln und Viren gereinigt. Die gereinigte Luft strömt schließlich wie aus einer Dusche über der zu schützenden Person aus. Die Strömungsgeschwindigkeit ist sehr gering, daher tritt keine unangenehme Zugluft auf. Geeignet ist der Schutzhimmel vor allem für Situationen, wenn Personen viel Publikumsverkehr haben, z. B. an Supermarkt-Kassen. Denn er schützt vor luftgetragenen Partikeln, die an den bisher üblichen Plexiglaswänden vorbeiströmen können. Die erste Entwicklungsstufe reduziert Testpartikel mit Corona-relevanter Größe nachweislich bereits um 50 bis 63 Prozent.
Bewertung der Aerosol-Ausbreitung
Wichtig ist auch, die Ausbreitung von potenziell virenbeladenen Aerosolen in verschiedenen Innenräumen bewerten zu können. Dazu wurde die vom Fraunhofer IBP entwickelte »Indoor Environment Simulation Suite (IESS)« gezielt erweitert. Basis ist ein dreidimensionaler zonaler Simulationsansatz, bei dem die gesamte Raumluft in 100 bis 1000 Volumenkörper unterteilt wird. Eine infizierte Person kann als Quelle von Virenpartikeln abgebildet werden. Die Stärke der Virenemission wird je nach Aktivität, etwa Atmen, Sprechen, Singen, und der persönlichen Schutzausrüstung – ohne Mund-Nasen-Schutz, mit FFP2-Maske, mit Visier – variiert. Wie verteilt sich ein Aerosol räumlich, abhängig von der Lüftungssituation? Mit der Modellierung können verschiedene Maßnahmen wie Raumluftreinigung oder Lüften bezüglich ihres lokalen Effekts miteinander verglichen werden.
Wie effektiv ist die UV-C-Reinigung?
Die Simulation erlaubt es, die Wirkung von Reinigungsgeräten zu bewerten, entweder als Kennlinie oder anhand von Performance-Messungen, die am Fraunhofer IBP durchgeführt werden. Eingehend untersucht wurde die UV-C-Reinigung. Diese Technologie kann nicht nur Aerosole in geschlossenen Systemen behandeln, sondern auch Keime auf Oberflächen in Gebäuden, Fahrzeugkabinen und Alltagsgegenständen deaktivieren. Durch den funktionalen Wirksamkeitsnachweis, den die Forscherinnen und Forscher erbracht haben, entstehen viele neue Anwendungsbereiche von kompakten UV-C-LED-Systemen. Ein Beispiel: die Entkeimung von Bedienfeldern, die von vielen Personen berührt werden.
Durch optische Simulationen und messtechnische Bewertungen kann das Fraunhofer IBP Komponenten- und Systemhersteller bei der Entwicklung und Optimierung neuer Lösungen schnell und zielführend unterstützen.