n-tv.de - "Neue Idee gegen Corona-Aerosole - Hightech-Lüftung soll Räume wieder nutzbar machen"

"Ob in der Schule, im Kindergarten, im Kino, Restaurant oder beim Arzt: Überall dort, wo viele Menschen drinnen zusammenkommen, ist das Risiko einer Infektion besonders hoch. Das wird besonders in der Corona-Pandemie deutlich. Forscher entwickeln nun ein neues Belüftungssystem, das Abhilfe schaffen soll.

Es hängt alles an den verflixten Aerosolen. Sie bewegen sich nicht so berechenbar im Raum, wie wir das gerne hätten - nämlich schnell zu Boden sinkend. "Es sind im Prinzip nichts anderes als kleine Minitröpfchen, vielleicht zehn- oder zwanzigmal kleiner als ein Tröpfchen, das wir produzieren, wenn wir husten oder niesen", erläutert die Medizinerin und Professorin Ulrike Protzer, Direktorin des Instituts für Virologie am Helmholtz Zentrum München und an der Technischen Universität München. Diese Minitröpfchen halten sich längere Zeit - bis zu mehreren Stunden - in der Atemluft, und über sie wird Sars-CoV-2 von Mensch zu Mensch hauptsächlich übertragen. Das macht Unterrichtsstunden in der Schule oder Vorlesungen an der Hochschule, Besuche in Pflegeheimen, Restaurant- und Theaterbesuche zu einem Risiko.

Protzer und ihr Team [...] haben vielversprechende Ergebnisse mit dem "Next Generation Classroom" erzielt: Sie haben in Zusammenarbeit mit Spezialisten der Unternehmen OHB Systems AG und HT Group ein Design für ein Belüftungssystem entwickelt, mit dem Schulunterricht, Veranstaltungen in Seminarräumen oder Konzertsälen bald mit deutlich niedrigerer Ansteckungsgefahr wieder möglich werden könnten.

Lüftungskonzept aus der Raumfahrt

Das Prinzip dieses "Classrooms": Ein vertikales, unter der Decke installiertes Lüftungssystem saugt die aufsteigende ausgeatmete Luft im Raum nach oben ab, filtert sie mittels sogenannter Hepa-Filter und führt sie unten, am Fußboden, als Frischluft wieder zu. Die starke vertikale Strömung verhindert, dass sich die in der Atemluft enthaltenen Aerosole unkontrolliert verbreiten. Abgesaugt wird im Niedrigimpulsbereich, damit die im Raum sitzenden Personen unbeeinträchtigt von zu starker Luftströmung oder Lärm konferieren, arbeiten und zuhören können.

Hepa-Filter bestehen aus vielen Schichten sehr feiner Lagen aus synthetischen Fasern, Glasfasern oder Zellulose und können winzige Partikel von bis zu 0,0003 Millimetern aus der Luft filtern. Anwendungen gibt es in der Raumfahrttechnologie (OHB Systems AG) und Medizintechnik (HT Group). Die Filter kommen überall dort zum Einsatz, wo eine saubere, schadstofffreie Luft zwingend erforderlich ist.

Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Göttingen testen der Strömungsphysiker Andreas Westhoff und seine Kollegen den "Next Generation Classroom" mit sogenannten thermischen Menschenmodellen. "Je mehr wir uns in einem Raum bewegen, desto mehr schießen auch die Aerosole quer, im wahrsten Sinne des Wortes", erläutert Andreas Westhoff. Genau das macht vor allem Schulstunden oder lebhafte Kitagruppen, aber auch Wartesäle in Arztpraxen oder Feiern in geschlossenen Räumen zur Herausforderung in Corona-Zeiten.

Luft vom Sitzenden direkt abgesaugt

Die Test-Dummys im "Klassenraum der Zukunft" sind Menschenmodelle, die mit einem Heizdraht umwickelt sind und die Wärmeabgabe eines sitzenden Menschen simulieren. Einige Dummys wurden mit einem Atemluftsimulator ausgestattet, um die Realsituation so genau wie möglich nachzuempfinden. "Die Wärmeabgabe jedes Menschen erzeugt eine Auftriebsströmung, die die Strömung in einem Raum wesentlich beeinflusst", so Andreas Westhoff. Auch die Ausbreitung menschlicher Spuckepartikel wird im DLR mit den Dummys simuliert.

"Die Untersuchung des Raumlüftungskonzepts hat gezeigt, dass mithilfe des getesteten Prototyps eine stabile Strömung vom sitzenden Menschen direkt zur Absaugung realisiert werden kann", erläutert der Wissenschaftler. "Die vom Menschen erzeugte warme Auftriebsströmung unterstützt diesen Effekt. Eine unkontrollierte Ausbreitung von viren- und bakterienbelasteten Aerosolen aus der Atemluft kann unter den untersuchten Bedingungen also reduziert werden."

Die Forscher stellen für ihre Messungen nicht nur die Situation im Klassenzimmer nach, sondern auch typische Szenarien im Arzt-Warteraum, im Restaurant und im Kino. Praxistests in Schule und Gastronomie sind ebenfalls geplant. Um Räume entsprechend auszustatten, brauche es nur einen recht einfach einzubauenden Nachrüstsatz für bestehende Lüftungsanlagen, sagt Westhoff. Fazit: Diese vertikale Verdrängungslüftung scheint wirksamer und im Winter bei niedrigen Temperaturen zudem praktikabler zu sein als häufiges Lüften oder mobile Raumluftreiniger, die - je nach Raumgröße - in größerer Zahl platziert werden müssten.

Doch auch die mobilen Geräte können erste Abhilfe schaffen. Das untersuchte Achim Dittler. Der Professor für Mechanische Verfahrenstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist spezialisiert auf die Forschung zu Gas-Partikel-Systemen. Er hat mit Kollegen die Wirksamkeit von Raumluftreinigern untersucht und sagt: "Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Raumluftreiniger die globale Partikelkonzentration in geschlossenen Räumen in Zeiten, wenn nicht gelüftet werden kann, stark verringern."

[...]

Härtetest unter realen Bedingungen

Allerdings: "Gute Raumluftfilter können nur ein weiterer Baustein, aber keinesfalls Ersatz der AHA-L-Regeln sein", sagt Dittler. Ohne Abstand, Hygiene, Alltagsmaske und regelmäßiges Lüften gehe es nicht. Denn überall dort, wo Personen ohne Schutzmaske und fernab eines Raumluftfilters besonders eng beieinander stünden oder säßen, könnten die mobilen Raumluftfilter deutlich weniger gegen eine mögliche Belastung durch Viren in dem Raum ausrichten. "Auch entfernen mobile Raumluftfilter kein CO2 aus der Atemluft. Es muss also weiterhin für eine ausreichend hohe Frischluftzufuhr gesorgt werden."

Der Praxistest des "Next Generation Classroom" findet derzeit in einem Seminarraum an der TU München statt. [...]

Siehe dazu die Quelle:
https://www.n-tv.de/panorama/Hightech-Lu...ab-global-de-DE


Kommentar

Auch andere Wissenschaftsbereiche jenseits der Virologie, Infektiologie, Epidemiologie und Medizin waren also nicht untätig. Die Frage ist nur inwieweit die Politiker in der Lage scheinen das auch praktisch umzusetzen. Schon einmal wurde vom Max-Planck-Instutut für Chemie ein praktikables Lüftungssystem, das noch dazu sehr kostengüpnstig ist, entwickelt und vorgestellt. Bislang ist an praktischer Umsetzung absolut nichts erfolgt.
Siehe dazu den Beitrag: SARS-COV-2/ Covid-2019 - Aktuelle News (12)

dpa - "Forscher: Corona-Viren in der Luft mit Strahlung bekämpfen"

"Tübinger Virologen haben schon nachgewiesen, dass Corona-Viren auf festen Oberflächen mittels UV-C-Strahlung unschädlich gemacht werden können. Ob das auch für Corona-Viren in der Luft gilt, wollen Ingenieure der Hochschule Heilbronn und Virologen vom Universitätsklinikum Tübingen in einem Projekt nachprüfen. Mit UV-C-Einheiten könnten persönliche Kontakte in Schulen, Kindergärten, Hochschulen, aber auch das Zusammentreffen von Menschen in Büros, Krankenhäusern und Praxen, in Verwaltungs- und Produktionsstätten, oder in Hotels, Gaststätten und kulturellen Einrichtungen sicherer werden, sagte Michael Schindler, Leiter der Tübinger Forschungssektion Molekulare Virologie, am Dienstag.

Hintergrund ist, dass als wichtiger Übertragungsweg von Sars-CoV-2 sogenannte Aerosole, Mischungen winziger Teilchen in der Luft, gelten. Befinden sich Krankheitserreger wie etwa Sars-CoV-2-Viren in den Atemwegen eines Menschen, können die ausgeatmeten Aerosole diese enthalten. Im Fall des aktuellen Coronavirus ist die Bildung solcher Aerosole besonders problematisch, weil auch infizierte Personen ohne Symptome Viren ausscheiden können.

An der Universitätsklinik Tübingen wird für das Projekt ein sogenannter Aerosolprüfstand gebaut und in die Sterilbank eines Hochsicherheitslabors integriert. Schindler und sein Team arbeiten dann mit infektiösen Corona-Viren und überprüfen, ob und mit welcher dieser UV-C-Bestrahlungsdosis Coronaviren in Aerosolen inaktiviert werden können. «Wir erwarten bis zum Frühsommer erste Ergebnisse. Ich bin optimistisch, dass das funktioniert», erklärte Schindler. Der Einsatz von energiereicher UV-C-Strahlung im Kampf gegen Viren auf Oberflächen sei seit langem ein etabliertes Verfahren etwa in Laborbetrieben oder OP-Sälen.

[...] Beteiligt sind die Universität Stuttgart, das Karlsruher Institut für Technologie, das Universitätsklinikum Tübingen und die Hochschule Heilbronn.

Siehe dazu die Quelle:
https://www.msn.com/de-de/gesundheit/med...nout&li=BBqgbZL


Kommentar

Das ist das Positive an einer allgemeinen Notlage: Sie spornt die Kreativität bei nicht wenigen Menschen in einem Maß an, dass es dabei zu vielen positiven Entwicklungsprozessen kommen könnte, die letztlich auch außerhalb der eigentlichen Notsituation für weitere Fortschritte sorgen könnten.