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Aerosole raus: Luftig gegen Corona

Virusarme Luft in Innenräumen ist ein Schlüssel, um das Ansteckungsrisiko mit dem neuartigen Coronavirus niedrig zu halten. Doch wie lässt sich eine solche saubere Raumluft sicherstellen?

von Dr. Christian Heinrich, 20.07.2020

Ein Tröpfchen, das ein Mensch durch Niesen oder Husten ausgestoßen hat, rast mehrere Meter weit durch die Luft – und fällt innerhalb weniger Sekunden zu Boden. Würde das neuartige Coronavirus nur durch Tröpfcheninfektion übertragen, wäre es weit weniger verbreitet. Aber bei SARS-CoV-2  spielen auch sogenannte Aerosole (Kunstwort aus dem altgriechischen Wort für "Luft" und dem lateinischen für "Lösung") eine wichtige Rolle. Und das ist ein Problem.

Aerosole können stundenlang schweben

Aerosole atmet man schon beim normalen Sprechen aus. Sie sind deutlich kleiner als Tröpfchen: Während Letztgenannte bis zu einem halben Millimeter Durchmesser groß sind, liegt der Durchmesser bei Aerosolen höchstens bei einem Zweihundertstel eines Millimeters. Damit bleiben Aerosole – auch Tröpfchenkerne genannt – deutlich länger in der Luft. Es kann mehrere Stunden dauern, bis sie zu Boden oder auf eine andere Oberfläche gesunken sind.

Draußen an der frischen Luft ist das kein Problem. "Aerosole mit Viren haben hier genügend Platz und durch Luftströmungen genügend Bewegung, um sich im Nu zu verteilen. Die Konzentration sinkt dann sehr schnell auf einen unbedenklichen Wert", erklärt Professor Andreas Wille vom Institut für Hygiene und Umwelt in Hamburg. Weil Aerosole von der Luft im Freien sehr schnell so stark verdünnt werden, ist das Ansteckungsrisiko deutlich kleiner, die Gefahr wird gewissermaßen weggeweht.

Das Risiko von geschlossenen Räumen

Anders sieht es in geschlossenen Räumen aus: Wird die Raumluft hier nicht laufend erneuert oder gefiltert, bleiben auch die Aerosole lange in der Luft. Geht beispielsweise eine Person mit Covid-19 in ein Restaurant, dann kann sie theoretisch – abhängig von der Raumgröße und der Lüftung – alle Gäste dort anstecken, selbst solche, die am anderen Ende des Raums sitzen oder sogar erst dann kommen, wenn sie schon wieder gegangen ist.

Erst durch die Übertragung über Aerosole konnte sich SARS-CoV-2 so schnell ausbreiten. Eine saubere Raumluft mit entsprechend wenigen Aerosolen ist demnach einer der Schlüssel, um die Verbreitung einzudämmen. Doch wie gelingt es, die Konzentration dieser Tröpfchenkerne in der Raumluft gering zu halten oder zu verringern?

Effektive Klimaanlagen durch Spezialfilter

Klimaanlagen haben heute üblicherweise auch einen Filter. "Leider sind die Aerosole sehr klein, so dass viele Standardfilter nichts nützen", sagt Privatdozent Dr. Frank-Albert Pitten, Facharzt für Hygiene und Umweltmedizin und Geschäftsführer des Instituts für Krankenhaushygiene und Infektionskontrolle. Nur sehr hochwertige Filter, auch HEPA-Filter genannt, entfernen die Aerosole zuverlässig aus der Luft. "Sie sind für Klimaanlagen in OP-Sälen in Krankenhäusern und in Flugzeugen gesetzlich vorgeschrieben", sagt Pitten. Für Flugreisende kann das ein Stück weit beruhigend sein, eine komplette Entwarnung bedeutet es aber nicht: Weil Menschen konstant mit ihrer Atemluft auch Aerosole ausatmen, kursieren die Teilchen – wenn auch in niedriger Konzentration – immer in der Raumluft.

Abseits von Flugzeugen und Krankenhäusern könne man aber davon ausgehen, dass eher wenige Anlagen mit den hochwertigen Filtern ausgestattet sind, so Pitten. "Sie sind nicht nur teuer in der Anschaffung. Weil die Luft auch mit viel Kraft gewissermaßen durchgedrückt werden muss, verbrauchen Klimaanlagen mit diesen Filtern auch spürbar mehr Energie", sagt der Hygieniker und Umweltmediziner. Anlagen mit einem unzureichenden Filter sind aber auch kein Grund zur Beunruhigung: Sie können die Infektionsgefahr zwar nicht senken, sie erhöhen das Risiko aber auch nicht.

UV-C-Strahlung für Desinfektion in kurzer Distanz

Die UV-Desinfektion ist eine andere Möglichkeit, virenbeladene Aerosole in der Raumluft unschädlich zu machen: Die kurzwellige UV-C-Strahlung zerstört das Erbgut der Viren in kurzer Zeit, häufig innerhalb von Sekunden. Die Methode wird bereits seit mehreren Jahrzehnten vor allem in der Trinkwasserreinigung und in der Industrie eingesetzt. Doch sie hat zwei Haken: Erstens müssen die zu desinfizierenden Objekte – oder eben die Luft – idealerweise wenige Zentimeter von der UV-Licht-Quelle entfernt sein, damit diese ihre desinfizierende Wirkung entfalten kann. Und zweitens ist die Strahlung auch für den Menschen schädlich, sie muss also zum Beispiel mit entsprechendem Abstand eingesetzt werden oder zu Zeiten, in denen keine Personen in der Nähe sind.

Diese Einschränkungen erlauben natürlich auch nur eine eingeschränkte Nutzung in "normalen" geschlossenen Räumen wie Geschäften oder Restaurants. In der Hamburger Europa-Passage, einem großen Einkaufszentrum, werden die Rolltreppenhandläufe an einer Stelle mit einem sogenannten UV-C-Desinfektionsmodul bestrahlt. Und in China gibt es riesige UV-Schleusen, durch die Busse nachts zur Desinfektion geschleust werden. An manchen Stellen ist das Konzept der offenen UV-Desinfektion sicher sinnvoll, aber die große, breitflächig einsetzbare Lösung ist es sicher nicht", sagt Andreas Wille.

Etwas vielversprechender sind sogenannte geschlossene UV-Desinfektionssysteme. Hier wird die Luft eingesaugt in ein geschlossenes System, man kann sich das als eine Art Box vorstellen, und dort mit UV-Strahlung desinfiziert. Sie ähneln damit im Grunde einer Klimaanlage mit HEPA-Filter. Noch sind aber nur wenige solcher geschlossenen UV-Desinfektionssysteme im Einsatz.

Vernebelte Desinfektionsmittel

Die Verteilung von Desinfektionsmitteln durch Vernebler ist eine dritte Möglichkeit Viren abzutöten. Infrage kommen etwa Wasserstoffperoxid oder Ozon. "Alle diese Substanzen können für Menschen gefährlich sein, unter anderem deshalb kommen sie als breit angewandte als Desinfektionsmethode kaum infrage", sagt Frank-Albert Pitten.

Am praktikabelsten, um die Luft von Viren zu befreien, ist ganz alltäglich und unkompliziert: ausreichend häufiges und gründliches Lüften! Da sind sich die Experten einig. "Um die Konzentration der Aerosole in der Raumluft zu senken und so einen Verdünnungseffekt zu erzielen, ist es immer nützlich, für einen Luftaustausch zwischen Raumluft und Außenluft zu sorgen. Und genau das geschieht beim Lüften", sagt Wille. Das gelte überall: zu Hause ebenso wie im Büro, im Geschäft, in der Arztpraxis. Wenn man sich mit mehreren Menschen in Gebäuden aufhalten muss, dann immer Fenster auf!