Studie

Infektionsgefahr durch Aerosole in Klassenzimmern minimieren

Werden Innenräume nicht ausreichend gelüftet, können Aerosole eine kritische Ausbreitung von Viren verursachen. Klassenzimmer sind Untersuchungen zufolge besonders kritisch zu bewerten. Nur eine Lüftungsanlage kann hier den erforderlichen Luftwechsel sichern.

In Räumen mit verhältnismäßig ho-her Raumbelegung und langen Aufenthaltsdauern sind hohe, durch maschinelle Belüftung erzeugte Luftwechselraten erforderlich, um das relative Infektionsrisiko durch die aerosolgebundene Über-tragung von Viren absenken zu können. Quelle: Studie RWTH-EBC 2020-003
In Räumen mit verhältnismäßig ho-her Raumbelegung und langen Aufenthaltsdauern sind hohe, durch maschinelle Belüftung erzeugte Luftwechselraten erforderlich, um das relative Infektionsrisiko durch die aerosolgebundene Über-tragung von Viren absenken zu können. Quelle: Studie RWTH-EBC 2020-003

Schon kurz nach Wiederaufnahme des Schulbetriebes wurden mehrere Schulen wieder geschlossen, weil Corona-Fälle auftraten. Doch gerade dort, wo sich viele Menschen in Innenräumen aufhalten, kann das Infektionsrisiko durch geeignete Maßnahmen deutlich verringert werden. Abstand, Hygiene und Masken reduzieren die Übertragung von Viren durch Tropfen und über Kontaktflächen. Zur Vermeidung der Übertragung durch Aerosole müssen jedoch andere Maßnahmen angewandt werden.

Wissenschaftler der RWTH Aachen und der Heinz Trox Wissenschafts gGmbH haben anhand einer vereinfachten Modellrechnung Vergleiche angestellt: Wie müsste beispielsweise ein Klassenzimmer gelüftet werden, damit das berechnete Infektionsrisiko im Lauf des Unterrichts von 8:00 bis 13:00 Uhr nicht höher ist als für zwei Personen, die sich acht Stunden lang gemeinsam in einer 93-m2-Wohnung aufhalten? Dabei zeigt sich, dass gerade Klassenräume sehr kritisch zu bewerten sind, da sich in der Regel viele Personen über Stunden in einem verhältnismäßig kleinen Raum aufhalten.

„Wird die Luft wie in der Wohnung nur alle zwei Stunden komplett ausgetauscht, ergibt sich bei unserem mit 35 Personen vollbesetzten Klassenraum ein zwölfmal so hohes Infektionsrisiko wie in der Wohnung“, stellt Prof. Dr.-Ing. Dirk Müller von der RWTH Aachen fest. Selbst bei einer Belegung mit nur 18 Personen wäre ein dreifacher Luftwechsel nötig, damit das Risiko nicht höher als in der Vergleichsumgebung wird. „Für einen solchen Luftwechsel ist ein Volumenstrom von 630 m³/h erforderlich, der sich ganzjährig jedoch nur mit einer lüftungstechnischen Anlage erreichen lässt“, erklärt Müller, der auch Vorsitzender der Fachkommission des Fachverbandes Gebäude-Klima e. V., FGK, ist. Mit reiner Fensterlüftung sei vor allem im Winter oder an einer lauten Straße kein ausreichender Luftwechsel zu schaffen.

Bemerkenswert ist der Vergleich des Klassenzimmers mit einem Hörsaal der RWTH Aachen, der über 1.000 Sitzplätze, großes Raumvolumen und maschinelle Lüftung verfügt. Damit im vollbesetzten Saal das Risiko einer Virenübertragung durch Aerosole nicht höher wird als in der betrachteten Wohnung, kommt das Berechnungsmodell auf einen erforderlichen Luftwechsel von 3,3. „Das lässt sich mit der Lüftungsanlage problemlos erreichen“, sagt Müller. „Typischerweise werden bei unseren Hörsälen 3 bis 3,5 Luftwechsel pro Stunde eingestellt.“

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