Infektionswahrscheinlichkeit vom Faktor "Raumluftqualität" abhängig

Die Infektionswahrscheinlichkeit in einem geschlossenen Raum wird nicht ausschließlich, jedoch maßgeblich von folgenden Faktoren beeinflusst: CO2-Wert, Luftfeuchte und Zirkulation der Raumluft.

2.1. CO2-Wert und Luftwechselrate

Der CO2-Wert ist ein anerkannter Indikator für die Raumluftqualität und wird maßgeblich durch die Anzahl und Aufenthaltsdauer von Menschen in einem Raum beeinflusst. Die Übertragung von Krankheitserregern erfolgt davon unabhängig durch Aerosole.

Der CO2-Wert einer gesundheitlich zuträglichen Luftqualität beträgt maximal 1000 ppm (parts per million), also 0,1 % des Gasgemisches, das im Volksmund als „Luft“ bezeichnet wird. Dieser Fakt wurde bereits vor über 150 Jahren vom weltweit anerkannten Begründer der Hygiene, Wegbereiter der Umweltmedizin, experimentellen Feldforscher, Chemiker und Ernährungsphysiologen Max von Pettenkofer belegt.

Steigt der CO2-Wert der Raumluft über diese „Pettenkoffer-Zahl“ von 1000 ppm, gilt diese Luftqualität zumindest als nicht mehr gesundheitszuträglich. Dieser Indikatorwert bedeutet gleichzeitig, dass die „verbrauchte“ Luft in einem Raum mit all ihren sonstigen der Gesundheit abträglichen Inhaltsstoffen zu selten erneuert wird. Die Belastung der im Raum befindlichen Menschen steigt mit Anstieg der CO2-Konzentration.

Ist nun ein an Viren erkrankter Mensch im Raum, kann davon ausgegangen werden, dass mit erhöhter CO2-Konzentration auch die Virenlast ansteigt. Je mehr ausgeatmete Luft im Raum ist, desto mehr ausgeatmete Viren sind folglich im Raum vorhanden.

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine entsprechende Luftwechselrate zu gewährleisten. Durch diese wird „verbrauchte“, belastete Luft aus einem Raum ausgeleitet und frische, unbelastete und CO2-arme Luft nachgespeist.

Dies geschieht in erster Linie durch eine maschinelle Be- und Entlüftung des Raumes in Form einer Lüftungsanlage oder einer entsprechend ausreichenden regelmäßigen Fensterlüftung.

Es wird ein 3- bis 5-facher Luftwechsel und gleichzeitig eine Luftmenge von mindestens 35 m³/h pro Raumnutzer empfohlen. Es gilt: je höher die Luftwechselrate, desto niedriger das Infektionsrisiko.

Durch den Einsatz von mobilen Luftreinigern wird der CO2-Wert NICHT beeinflusst!

2.2. Luftfeuchtigkeit

Eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60 % bei gewöhnlicher Raumtemperatur (20 °C bis 24 °C), ist Voraussetzung für die Funktionalität unserer Atemwege und deren Schutzfunktion.

Eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit führt zu einer Reduktion des Selbstreinigungsmechanismus der Atemwege, zu einer Reduktion der Widerstandsfähigkeit gegen Viren und zur Reduktion der Funktionsfähigkeit der Gedächtniszellen des Immunsystems. Bei einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit (40 % r. F.) treten die Reduktionseffekte nicht auf (Iwasaki et al. 2014).

Die Exposition gegenüber niedriger relativer Luftfeuchtigkeit erhöht die Gesundheitsprobleme besonders von Asthmatikern (Strauss et al. 1978), Allergikern, Neugeborenen (Robertshaw 1981) und älteren Menschen, die anfälliger für Infektionen der Atemwege sind (Berkow 1982; Robertshaw 1981).

Eine ausreichende Luftfeuchtigkeit in Innenräumen ist in der Heizperiode ohne entsprechende Maßnahmen nicht zu gewährleisten. Warme Außenluft im Frühling, Sommer und Herbst besitzt eine ausreichende Feuchte und bedarf keiner zusätzlichen Befeuchtung. Kalte Außenluft kann aus physikalischen Gründen nicht ausreichend Feuchtigkeit speichern und muss, wenn die Außenluft auf Zimmertemperatur aufgeheizt wird, zusätzlich befeuchtet werden, um mindestens 40 % relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum zu erreichen.

Das Infektionsrisiko mit Krankheitserregern aller Art, die durch luftgetragene Aerosole übertragen werden, steigt bei einer zu geringen relativen Luftfeuchtigkeit stark an. Dies liegt nicht nur an der stark verminderten Abwehrfunktion der Atemwegsschleimhäute, sondern auch an den für Erreger begünstigenden Faktoren der Raumluft.

Plakativ formuliert, besitzt unsere Luft einen Sättigungsdrang mit Feuchtigkeit. Dieses seit Jahrzehnten bekannte Phänomen führt zu einem Feuchtigkeitsentzug aus sämtlichen ergiebigen Quellen. Diese können unter anderem sein: Haut, Augen, Lippen, aber auch abgesonderte Aerosole oder Tröpfchen. Einem Aerosol (Gemisch aus flüssigen und festen Schwebeteilchen, wie z. B. Staub, Bakterien, Viren, sonstige Partikel) wird bei einer zu geringen Luftfeuchtigkeit der Flüssigkeitsanteil entzogen. Die massive Gewichtsreduktion des Aerosols sorgt dafür, dass dieses durch kleinste Luftstöße aufgewirbelt werden und dadurch länger in der Luft verweilen kann.

Eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit fördert die Ozonbildung in Innenräumen (Farrell et al. 1979; Mueller et al. 1973; Waldbott 1973). Ozon wirkt reizend auf die Schleimhaut von Augen, Nase, Rachen und Atemwegen. Darüber hinaus ist es als allgemeiner Katalysator für chemische Wechselwirkungen bekannt, die zu einer Vielzahl von Reiz- und Giftstoffen führen, die gemeinhin als „Smog“ bezeichnet werden (Altshuller 1978).

Im Aerosol evtl. befindliche Krankheitserreger werden durch auskristallisierende Salze konserviert und können so über längere Zeit überleben. Aus diesen Umständen resultiert eine stark erhöhte Infektionswahrscheinlichkeit durch Krankheitserreger aller Art – nicht nur durch das neuartige Coronavirus.

2.3. Bewegung und Zirkulation der Raumluft

Bei der Verbreitung von Krankheitserregern durch luftgetragene Partikel/Aerosole in einem geschlossenen Raum spielen die Luftströmungen logischerweise eine entscheidende Rolle. Unabhängig von den beiden bereits erläuterten Faktoren für die Infektionswahrscheinlichkeit durch luftgetragene Krankheitserreger (Luftwechselrate, Luftfeuchtigkeit), kann die Luftzirkulation in einem Raum ebenfalls das Infektionsrisiko erhöhen bzw. mindern.

Anscheinend war ein Ereignis wie „Tönnies“ notwendig, dass verantwortliche Experten und Entscheidungsträger für Präventivmaßnahmen in Bezug auf Infektionen mit dem Coronavirus „Raumlufttechnik“ bzw. „Raumluftqualität“ als Faktoren für das Infektionsrisiko mit dem Coronavirus näher untersuchen.

Was war passiert? In der Fleischfabrik „Tönnies Zerlegungs GmbH“ im deutschen Rheda-Wiedenbrück kam es im Juni 2020 zu einer Infektion von 1.412 von 6.139 Arbeitern. Der Studie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und des Heinrich-Pette-Instituts (HPI) zufolge ging die Masseninfektion der 1.412 Arbeiter offenbar von nur einem einzigen infizierten Mitarbeiter aus. Die Wissenschaftler haben die Standorte der Arbeiter in der Fleischfabrik und die Infektionsketten anhand von Virussequenzen analysiert. Dort habe der Index-Patient – begünstigt durch die Luftumwälzung und die Kühlung in der Halle – Kollegen im Umkreis von mehr als acht Metern mit dem Virus angesteckt. Um die Temperatur in den Hallen zu senken, wird die Luft aus den Räumen gezogen, gekühlt und wieder zurückgeleitet. Eine Reinigung oder Filterung gibt es in der Regel nicht. Die Luft zirkuliert mit einem Anteil von nur 25 bis 30 % Frischluft ohne weitere Aufbereitung. Aerosole werden so in Bewegung gehalten und haben deshalb ein höheres Infektionspotenzial.

https://www.handelsblatt.com/unternehmen/handel-konsumgueter/fleischbranche-studie-zum-fall-toennies-ansteckung-auf-acht-meter-distanz/26032654.html?ticket=ST-1164262-1cSeRXQX7a1jMIFnXRKK-ap6

Seit „Tönnies“ werden „Raumluftqualität“ und „Raumlufttechnik“ als optimierungswürdige Faktoren zugunsten eines erhöhten Infektionsschutzes anerkannt.

Leider nicht in Österreich!

Das deutsche Bundeswirtschaftsministerium fördert „Corona-gerechte Um- und Aufrüstung von raumlufttechnischen Anlagen in öffentlichen Gebäuden und Versammlungsstätten“ mit insgesamt 500 Millionen Euro bis 2024. Die Förderung soll bis zu 40 % der förderfähigen Ausgaben betragen, die mit 100.000 Euro gedeckelt sind.

https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2020/09/20200923-neues-foerderprogramm-fuer-lueftungsanlagen-tritt-demnaechst-in-kraft.html

Konkrete Maßnahmen für die Erhöhung des Infektionsschutzes durch die Optimierung der Raumluftqualität mittels vorhandener Möglichkeiten der Lüftungssituation in Innenräumen sind bisher dennoch nicht von offiziellen Stellen bestimmt worden.