21.05.2021

Wie verbreiten sich Viren in Klassenräumen?

Im März unterstützte Testo Kirchzarten einen wissenschaftlichen Versuch zur Fragestellung, wie sich ein virusbehaftetes Aerosol im unbelüfteten Raum verteilt und wie sich die Ausbreitung durch verschiedene Lüftungstechniken verändert. Der Versuch wurde gemeinsam mit der Technischen Hochschule Mittelhessen, der Philipps-Universität Marburg und der Behrens Projektmanagement GmbH durchgeführt und liefert wertvolle Erkenntnisse für Schulen und ähnliche Einrichtungen. Testo Idustrial Services stellte für den Versuch das nötige Equipment sowie Fachexperten zur Verfügung.

Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll es Schulen und ähnlichen Einrichtungen erleichtert werden, mit der aktuellen Situation umzugehen und die Sicherheit der anwesenden Personen zu gewährleisten.
Um in Zukunft konkretere Maßnahmen ergreifen zu können, muss zuerst das Verhalten von virusbelastetem Aerosol erforscht werden. Insbesondere, wie weit sich ein Virus im Raum ausbreitet und mit welcher Geschwindigkeit es sich vom Ursprung aus fortbewegt.
Das Forschungsteam sah sich in der Verantwortung, gerade für Einrichtungen, in denen viele Menschen aufeinandertreffen und miteinander interagieren, Lösungsansätze zu erarbeiten.

Das Experiment wurde gemeinschaftlich von Prof. Dr. Frank E. Runkel vom Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie der Technischen Hochschule Mittelhessen, Prof. Dr. Cornelia M. Keck, Leiterin des Instituts für Pharmazeutische Technologie & Biopharmazie der Philipps Universität Marburg, und ihrem Team sowie Detlef Behrens von der Behrens Projektmanagement GmbH durchgeführt. Die Aufgabe ergab sich aus der Arbeit von Prof. Runkel als Berater der hessischen Landesregierung in der Corona Task Force Impfen.

Der Versuch lief wie folgt ab:
Alle zwei Minuten wurde ein Stoß Aerosole, die den Virus simulierten, ausgehend von einer zuvor definierten Position in den Raum abgegeben. Daraufhin wurde beobachtet, wie schnell sich die Partikel im Raum verteilen. Ein Messgerät (Partikelzähler) fungierte in dem Versuch als eine menschliche Lunge und wertete die Virenbelastung der Luft aus. 
Es wurden mehrere Versuchsdurchläufe vorgenommen, bei denen der Aerosol-Stoß von unterschiedlichen Bereichen im Raum ausging und das Messgerät an verschiedenen Stellen die Belastung auswertete. So konnte das Aerosol-Verhalten vollumfänglich untersucht werden. Anschließend wurden zwei unterschiedliche Lüftungstechniken in den Versuch integriert: Das Team beobachtete, wie sich Stoßlüften im Vergleich zu Durchzug auf die Partikelverteilung auswirkte. In diesem Vergleich konnte das Durchzugverfahren punkten. Schließlich wurde zusätzlich getestet, ob ein Luftfiltergerät eine größere Auswirkung auf dieses Szenario hat als einer der Lüftungstechniken.

Das Team testete auch, wie sich die Ergebnisse des Messgeräts verändern, wenn der Lufteinlass durch eine FFP2-Maske erfolgt. Es konnte festgestellt werden, dass die FFP2-Maske eine deutliche Verringerung der Virusbelastung bewirkt – allerdings nur dann, wenn sie zu hundert Prozent dicht anliegt.

Das Resümee:
"Es konnte gezeigt werden, dass der Luftreiniger eine Anreicherung der potenziell virenbehafteten Aerosole um bis zu 30% verlangsamen konnte. Jedoch sollte weiterhin zusätzlich gelüftet werden, wobei wenn möglich Durchzug statt Stoßlüften angewendet werden sollte." ​​​​​​ - Detlef Behrens, Behrens Projektmanagement GmbH.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse in einer Publikation zusammengefasst, die bald in einer Fachzeitschrift veröffentlicht werden wird.

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