Studie und Beratung zu Lüftungsgeräten und -konzepten

In einem neuen Beratungszentrum für gesunde Raumluft gibt ein Forschungsteam der Fraunhofer-Institute IBP, IGB und IPA Auskunft. Parallel untersuchen IBP und IPA in einer Studie, wie sich Lüftungsanlagen auf die Verbreitung von Aerosolen auswirken. Beratungszentrum und Studie sind Teil der "Healthy Air Initiative" des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg.

Im Dezember 2020 beschloss das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau die Healthy Air Initiative als ein integriertes Beratungs- und Forschungsprogramm.

"Vor allem kleine und mittlere Unternehmen haben in der aktuellen Pandemielage einen hohen Beratungsbedarf zur Aerosolvermeidung. Mit der Healthy Air Initiative wollen wir unseren Unternehmen schnell und praxisnah wissenschaftlich fundierte Lösungen für die Raumlüftung zur Aerosolvermeidung aufzeigen", so Ministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut.

Studie

Die drei Stuttgarter Fraunhofer-Institute IBP, IGB und IPA richten deshalb das gemeinsame Beratungszentrum für gesunde Raumlauft ein. Darin helfen sie kleinen und mittleren Unternehmen aus Baden-Württemberg bei der Umsetzung von Lüftungskonzepten. Zusammen mit Herstellern betreiben sie Testumgebungen und führen Wirksamkeitstests von Luftreinigungstechnologien durch. Außerdem wird in einer Studie überprüft, wie sich mobile und festinstallierte Lüftungsanalgen auf die Verbreitung infektiöser SARS-CoV-2-Aerosole auswirken.

Die Wissenschaftler*innen wollen sich einen Überblick darüber verschaffen, welche Lüftungsgeräte auf dem Markt verfügbar sind und wie sie auf Viruslast, Partikel, Geräuschentwicklung und Behaglichkeit in geschlossenen Räumen auswirken. Praktische Anwendung, Wartung und Energieverbrauch werden ebenfalls untersucht. Forschungsobjekt sind Anlagen im Reinraum des Fraunhofer IPA, in den Labors von Fraunhofer IBP und IGB oder auch bestehende Anlagen in Besprechungs- und Konferenzräumen oder Arbeitsstätten. Dort wird das Team zusammen mit Herstellern von Lüftungs- und Luftreinigungsanlagen verschiedene Szenarien simulieren und bewerten, wie sie sich auf die Aerosolverteilung im Raum auswirken. Am Ende stehen dann konkrete Vorschläge, wie Lüftungsanlagen verbessert oder umgerüstet werden müssen, damit sie die Ausbreitung von SARS-CoV-2 möglichst unterbinden.

Eines ist aber jetzt schon absehbar: Virenbelastete Filter könnten beispielsweise mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden, wodurch die Viren inaktiviert werden. "Da diese UV-Strahlung schädlich für das menschliche Auge und die Haut ist, muss die Bestrahlung abgeschirmt in einem eigens konstruierten Gehäuse oder Bereich stattfinden", sagt Studienleiter Gommel.

Beratung

Parallel zur Studie richten Gommel, Grün und ihre Kollegin Professor Dr. Susanne Bailer vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB das Beratungszentrum für gesunde Raumluft ein. Es dient kleinen und mittleren Unternehmen aus Baden-Württemberg als Anlaufstelle bei allen Fragen zur Ausgestaltung der Raumlüftung in Zeiten der Pandemie. Speziell für Hersteller sollen geeignete Teststände aufgebaut werden, um die Wirksamkeit von Luftreinigungstechnologien untersuchen zu können. »Um möglichst belastbare Aussagen treffen zu können, arbeiten wir dabei mit sogenannten Surrogat-Viren. Diese für den Praxistest eingesetzten Modellviren sind den neuartigen Coronaviren sehr ähnlich, für Mensch und Umwelt aber unbedenklich«, erläutert Virus-Expertin Bailer. »Indem wir die Viren vor und nach Maßnahmen zur Luftreinhaltung hinsichtlich ihrer Aktivität und Menge analysieren, lassen sich Rückschlüsse auf notwendige Anpassungen der Lüftungsanlagen oder Inaktivierungsschritte ziehen.« Um auch den Informationsbedarf von Anbietern und Herstellern von Lüftungs- und Luftreinigungsanlagen abzudecken, teilen die Forscherinnen und Forscher ihre Erfahrungen aus der Beratungspraxis mit diesen Unternehmen.

Startschuss am 03. März

Die Healthy Air Initiative läuft ein Jahr und wird mit 2,7 Mio. Euro gefördert. Zum Start findet am 3. März 2021 die kostenlose Online-Veranstaltung »Meet (y)our experts« zum Thema Luftreinigung statt. Darin informieren die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über ihr Beratungszentrum und erklären, wie sich Unternehmen daran beteiligen können. In späteren, gleichartigen Webinaren wird das Forschungsteam über neu gewonnene Erkenntnisse berichten.

Die Studienergebnisse, die Anfang 2022 vorliegen sollen, könnten als Grundstein für weitere Untersuchungen dienen. Denn auch als Überträger anderer infektiöser Viren und in anderen Lebensbereichen sind Aerosole ein ernsthaftes Problem: angefangen bei der Luftverschmutzung durch Feinstaub und Stickoxide in zahlreichen deutschen Großstädten, über toxische Dämpfe in Flugzeugkabinen und Materialausdünstungen in Gebäuden, bis hin zu giftigen oder leitfähigen Partikeln, die die Batteriezellenfertigung stören. Auf Basis weiterführender Studien wäre die Industrie künftig in der Lage, wirkungsvolle und kostengünstige Lüftungs- und Luftreinigungsanlagen für breite Anwendungsbereiche zu entwickeln.