CO2-Raumluftkontrolle reduziert das Infektionsrisiko
Das Coronavirus verbreitet sich unter anderem durch Tröpfcheninfektionen und Aerosole. Dabei lässt sich eine mögliche Ansteckungsgefahr in Innenräumen durch rechtzeitiges, regelmäßiges und ausreichendes Lüften deutlich verringern.
Aerosole sind feinste luftgetragene Flüssigkeitspartikel und Tröpfchenkerne (< 5 µm). Diese werden beim Atmen und Sprechen freigesetzt – durch Niesen und Husten entstehen zusätzlich noch mehr Tröpfchen. Entsprechend ihrer Größe halten sich die Partikel längere Zeit in der Luft und sinken unterschiedlich langsam zu Boden. Während Virusübertragungen durch Aerosole im Außenbereich relativ selten vorkommen, ist die Wahrscheinlichkeit einer Konfrontation mit Tröpfchen und Aerosolen speziell in Innenräumen im Umkreis von 1 bis 2 m einer infizierten Person deutlich erhöht. Der Aufenthalt in schlecht belüfteten Räumen kann die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung auch noch über größere Distanz erhöhen, besonders dann, wenn etwa eine infektiöse Person viele Partikel ausstößt. Durch die Verteilung der Aerosole in der Raumluft ist das Einhalten des Mindestabstandes oder das Aufstellen von Trennwänden meist nicht mehr ausreichend: Ein großes Problem vor allem für Schulen, Kindergärten, Pflegeeinrichtungen oder Firmen mit Großraumbüros und Besprechungsräumen. Gemeinsames Lernen, Spielen und Arbeiten in geschlossenen Räumen über einen längeren Zeitraum wird zum Risiko!
Rechtzeitiges Lüften mindert die Ansteckungsgefahr
LED grün = Gute Luft im Raum, keine Lüftung notwendig (CO2-Konzentration < 1.000 ppm)
LED gelb = Lüftung empfohlen, Lüftungsverhalten überprüfen (CO2-Konzentration zwischen 1.000 und 1.500 ppm)
LED rot = Lüftung dringend erforderlich (CO2-Konzentration > 1.500 ppm)
Beispielhafte Partikelausbreitung in einem Klassenzimmer bei Lüftung mit gekippten Fenstern. Annahme: Ein Schüler atmet und hustet periodisch.
Quelle: Technische Universität Berlin, Hermann-Rietschel-Institut.
Aufenthalt in schlecht belüfteten Räumen
Das vom Menschen verursachte Kohlenstoffdioxid (CO2) und Aerosole belasten die Raumluft ebenso wie Konzentrationen anderer Luftschadstoffe aus Baumaterialien, Einrichtungsgegenständen oder Haushaltschemikalien. Ohne geeignete Lüftungsmaßnahmen nimmt die Raumlufthygiene sowie Konzentrationsfähigkeit ab und die ansteckende Aerosolkonzentration steigt enorm an. Eine aktuelle Studie des Hermann-Rietschel-Instituts (TU Berlin) belegt CO2 als idealen Indikator für die Aerosolkonzentration, da Menschen permanent CO2 wie auch Aerosole in die Luft abgeben*. Aufgrund dieses direkten Zusammenhangs können sich Personen eine gewisse Zeit im Raum aufhalten, bis eine bestimmte Virendosis eingeatmet wird. Ein erhöhter und gut geplanter Luftaustausch mit unbelasteter Frischluft kann die CO2– und Aerosolkonzentration auf Dauer niedrig halten. Je niedriger die CO2-Konzentration, umso niedriger auch die Dosis an Aerosolen, die im Raum befindliche Personen einatmen können. Das Ansteckungsrisiko wird reduziert!
CO2 als wichtigste Leitgröße für die Raumlufthygiene
Optimale Raumlufthygiene steigert auch die kognitive Leistungsfähigkeit. 1.000 ppm (parts per million) als Richtwert für die CO2-Konzentration in Wohn- und Aufenthaltsräumen wurden bereits 1858 von dem Hygieniker Max von Pettenkofer empfohlen. Die „Pettenkoferzahl“ ist heute ein wichtiger Schwellenwert der Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR A3.6). So sind ab einer Konzentration von 1.000 ppm Gegenmaßnahmen zum Luftwechsel einzuleiten und von den Arbeitsschutzbeauftragten in den Gefährdungsbeurteilungen zu dokumentieren.
Bei Personen, die in Umgebungen bis max. 600 ppm CO2 lernen oder arbeiten, erhöhen sich die kognitiven Leistungen gegenüber jenen, die sich länger in Räumen mit 1.000 ppm CO2-Konzentration befinden, bereits bis rund um das Doppelte. Für den „lufthygienisch akzeptablen Bereich“ (< 800 ppm CO2) liegt der Frischluftbedarf in Innenräumen bei ca. 54 m³/h pro Person.**
CO2-Konzentrationen, Grenzwerte und gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen.
CO2-Konzentration messen und gezielt Lüften
CO2-Konzentrationen für gezielte Lüftungsmaßnahmen lassen sich bei geringem Aufwand mit CO2-Sensoren bestimmen. Beim AFRISO CO2-Sensor wird die Konzentration in einer einfach verständlichen Ampel direkt am Gehäuse angezeigt. Mit dieser dezenten LED-Anzeige haben Nutzer die Lüftungsempfehlungen immer im Blick, ohne dass die Arbeit oder das Lernen mit akustischen Hinweisen beeinträchtigt wird. Steigt der Wert auf Gelb, ist die Schwelle von 1.000 ppm CO2 überschritten. Spätestens bei roter LED und einer Konzentration von über 1.500 ppm ist es höchste Zeit zum Lüften. Sobald die LED wieder grün leuchtet, ist der Wert unter 1.000 ppm und die Fenster können geschlossen werden. Auf diese Weise wird ein unnötig langes Öffnen der Fenster vermieden und Heizkosten werden gespart.
Wer jederzeit die exakte CO2-Konzentration angezeigt bekommen oder die gemessenen Werte als Auslöser für weitere Aktionen nutzen möchte, ist mit dem AFRISO CO2-Sensor F gut beraten. Die EnOcean®-Funk-Variante lässt sich direkt in das AFRISO Smart-Home-System einbinden, um die heimische Lüftungsanlage und weitere Alarmgeber zu schalten oder die Heizung über die Lüftungsdauer herunterzuregeln. Die Beziehungen der Sensoren und Aktoren untereinander sind in der AFRISOhome App ganz intuitiv über „WENN-DANN“-Verknüpfungen herzustellen. Alarmschwellen sind frei wählbar, auf Wunsch können selbst Push-Mitteilungen aufs Smartphone oder E-Mails versendet werden. Auf diese Weise lässt sich auch in der Heizsaison die optimale Balance zwischen idealer Raumlufthygiene und geringem Energieeinsatz erreichen.
Bei Aufenthalt mehrerer Personen kann man COVID-19-Infektionen kaum 100%ig ausschließen. Präventiv kann jedoch abhängig von der gemessenen CO2-Konzentration zielgerichtet und mit ausreichend Frischluft gelüftet werden. Aus gesundheitshygienischer Perspektive zur Infektionsrisikoreduktion sollte in der Zeit während der Corona-Pandemie der CO2-Richtwert für die höchste Raumluftqualität bei intensiver Raumnutzung nicht überschritten werden, gesundheitlich wären CO2-Werte unter 600 ppm ideal. Die Überwachung von Kohlendioxid unterstützt effektive, gezielte sowie energiesparende Lüftungsmaßnahmen, dient der Gesundheit und fördert zusätzlich das Leistungsvermögen sowie die Vitalität.
Die Folgen zu hoher CO2-Konzentration im Schulalltag sind verminderte Leistungsfähigkeit, Müdigkeit, eine hohe Fehlerquote und ein allgemein vermindertes Wohlbefinden. AFRISO CO2-Sensoren informieren zuverlässig mit einer farbigen LED über die aktuelle Raumlufthygiene und die korrelierende Aerosolbelastung. Besonders praktisch für Lehrer, Dozenten und alle, die in verschiedenen Räumen arbeiten müssen, ist auch die mobile Anwendung des CO2-Sensors, denn dank der Steckanschluss-Ausführung gibt es keine lästigen Netzkabel und der Sensor kann direkt in jede Schuko-Netzsteckdose eingesteckt werden.
* Vgl. „Anzahl der mit SARS-CoV-2 beladenen Partikel in der Raumluft und deren eingeatmete Menge, sowie die Bewertung des Infektionsrisikos, sich darüber mit Covid-19 anzustecken“; Hermann-Rietschel-Institut an der Technischen Universität Berlin, Stand 17.11.2020: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-10655.3
** Vgl. Vorgabe Lüftungsrate je Person bei mittlerer Raumluftqualität nach Klassifizierung gemäß EN 13779.
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