{"id":1116,"date":"2021-02-24T15:59:47","date_gmt":"2021-02-24T14:59:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/lts\/?page_id=1116"},"modified":"2022-07-27T15:00:04","modified_gmt":"2022-07-27T13:00:04","slug":"luftreiniger","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/lts\/de\/luftreiniger\/","title":{"rendered":"Kosteneffiziente Luftreiniger gegen Corona"},"content":{"rendered":"\n

Immer mehr Experten fordern den Einsatz von Luftreinigern mit HEPA Filtern, um der Verbreitung des Corona Virus entgegenzuwirken. Insbesondere Einrichtungen mit einem schlechten Bel\u00fcftungssystem und hoher Belegungsdichte werden mit verschiedenen Luftreinigern ausgestattet. Bei der Wahl des Ger\u00e4ts sollte der Fokus auf drei wesentlichen Kennzahlen liegen: ein hoher Volumenstrom, eine hohe Wirksamkeit und eine geringe Lautst\u00e4rke. <\/p>\n\n\n\n

Interessanterweise wird die technologische L\u00f6sung, die die perfekte Kombination dieser Parameter bietet, schon seit Jahrzehnten verwendet. Die Rede ist von sogenannten Filter Fan Units (FFUs), die insbesondere in der Halbleiter- und Pharmaindustrie eingesetzt werden. Die FFUs sind sehr robust und einfach zu bedienen. Der gr\u00f6\u00dfte Vorteil dieser Ger\u00e4te gegen\u00fcber kommerziellen Luftreinigern liegt jedoch in dem geringen Preis. Mitarbeiter unter der Leitung von Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr> Pronin nutzen daher mobile FFUs f\u00fcr einen fl\u00e4chendeckenden Einsatz kosteneffizienter Luftreiniger an der HSU<\/abbr>.  <\/p>\n\n\n\n

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\"FFU
Fig.1 Diese Luftreiniger werden bald fl\u00e4chendeckend in der HSU<\/abbr> als weiterer Schutz vor dem Coronavirus aufgestellt.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Wie es zu dem Projekt kam<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Es ist Oktober 2020. Ein Doktorand der LTS Professur ist mit Corona infiziert, ohne es zu wissen. Zusammen mit Prof.<\/abbr> Pronin und einem anderen Doktoranden arbeitet er \u00fcber eine Stunde in einem kleinen, schlecht bel\u00fcfteten Labor. Trotzdem haben sich weder Prof.<\/abbr> Pronin, noch der andere Doktorand angesteckt.  <\/p>\n\n\n\n

\u201cEs \u00fcberraschte mich, was f\u00fcr einen hohen Schutz unsere OP-Masken bieten\u201d, erz\u00e4hlt Prof.<\/abbr> Pronin. \u201cDoch dann fiel mir auf, dass im Laserlabor die ganze Zeit ein Luftreiniger (FFU, see Fig. 2) lief.\u201d  Sie sollen in hochsensiblen Bereichen Staub und andere Partikel aus der Luft entfernen. Ausgestattet mit einem HEPA 14 Filter sind sie damit auch gegen die gef\u00e4hrlichen Corona Aerosole effektiv. \u201cMir ist bewusst, dass wir auch einfach Gl\u00fcck hatten und es keinen hundertprozentigen Schutz gibt. Dennoch sollten wir die technologischen Mittel nutzen, die uns zur Verf\u00fcgung stehen. Letztendlich sind Masken auch nur Filter. Und es gibt noch wesentlich leistungsst\u00e4rkere Filter!\u201d
Die FFUs entfernen \u00fcber 99,995% aller Partikel aus der Luft 1<\/sup>. Damit <\/sup>helfen sie nicht nur gegen Coronaviren, sondern auch gegen andere Erreger und Pollen.

Luftreiniger als Schutzma\u00dfnahme sind keine neue Idee. Prof.<\/abbr> K\u00e4hler von der Universit\u00e4t der Bundeswehr M\u00fcnchen sorgte bereits im August mit seiner Studie 2<\/sup> zu der Effektivit\u00e4t dieser Ger\u00e4te f\u00fcr Aufsehen. Demnach seien f\u00fcr die Wahl des Luftreinigers insbesondere drei Kennzahlen wichtig 3<\/sup>:
Volumenstrom<\/a><\/strong>, Wirksamkeit<\/a> <\/strong>und Lautst\u00e4rke<\/a><\/strong>. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

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\"Eine
Fig. 2 Laserlabor. Die FFU ist \u00fcber dem optischen Tisch installiert, um eine staubfreie Umgebung bei der Entwicklung von High-Tech Femtosekundenlasern zu gew\u00e4hrleisten.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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FFUs als Luftreiniger

<\/strong>Filter Fan Units nutzen einen HEPA 14 Filter und leisten einen hohen Volumenstrom. Luftreiniger mit vergleichbaren Werten kosten \u00fcblicherweise \u00fcber 2.000 \u20ac. Solche Preise verhindern einen fl\u00e4chendeckenden Einsatz. Das brachte Prof.<\/abbr> Pronin auf die Idee, die industriell genutzten FFUs als weitaus g\u00fcnstigere Alternative einzusetzen. \u201cDank der sehr \u00fcberschaubaren Anschaffungskosten k\u00f6nnen wir eine Vielzahl von Raumluftreinigern in der HSU<\/abbr> installieren\u201d, erkl\u00e4rt Prof.<\/abbr> Pronin. Die HSU<\/abbr> hat bereits 20 FFUs als Raumluftreiniger beschafft und weitere 50 Ger\u00e4te bestellt. \u201cIch glaube, dass wir mit einem passenden Konzept aus Masken und Luftreinigern Pr\u00e4senzunterricht grunds\u00e4tzlich erm\u00f6glichen k\u00f6nnen und eine sichere Atmosph\u00e4re f\u00fcr Studierende sowie Kolleginnen und Kollegen w\u00e4hrend des Unterrichts schaffen.\u201d
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Dieses Projekt f\u00fchrte zu dem Spin-off Unternehmen Nordair Systems<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Volumenstrom<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der Volumenstrom gibt an, wieviele Kubikmeter Luft pro Stunde gereinigt werden k\u00f6nnen. Um auch in einem Raum mit mehreren Personen ausreichend gesch\u00fctzt zu sein, bedarf es einer Luftwechselrate von 6 – 10 pro Stunde 2 4 <\/sup>. Das bedeutet, dass der Volumenstrom der Luftreiniger etwa das sechs- bis zehnfache des Raumvolumens pro Stunde betragen sollte. Diese Ansicht teilt auch Prof.<\/abbr> Curtius von der Goethe-Universit\u00e4t in seiner Studie zu mobilen Luftreinigern 5<\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

Wirksamkeit<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Wirksamkeit (oder auch Abscheidegrad) beschreibt, wie effektiv die Luft gereinigt werden kann. F\u00fcr einen schnellen \u00dcberblick zum Abscheidegrad werden Filter nach der Norm EN 1822 klassifiziert 1<\/sup> . In medizinischen Einrichtungen wie Krankenh\u00e4usern werden seit vielen Jahren HEPA 14 Filter verwendet 6<\/sup> 7 <\/sup>. Diese Filter entfernen \u00fcber 99,995% der Partikeln mit einer Gr\u00f6\u00dfe um die 0,3 \u03bcm 8<\/sup>, der am schwierigsten zu filternden Partikelgr\u00f6\u00dfe, aus der Luft. Kleinere Partikel in der Gr\u00f6\u00dfe des Coronavirus um die 0,1 \u03bcm oder gr\u00f6\u00dfere mit Coronaviren kontaminierte Aerosole werden praktisch zu 100% abgeschieden.2<\/sup> 9<\/sup> 10<\/sup> . <\/p>\n\n\n\n

Lautst\u00e4rke<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die von Prof.<\/abbr> Curtius untersuchte Schulklasse empfand eine Lautst\u00e4rke von 48 dB(A) als nicht st\u00f6rend 5<\/sup>.  Erfahrungen an der HSU<\/abbr> haben gezeigt, dass bei einer Lautst\u00e4rke \u00fcber ca. 55 dB(A) die Leistung wieder reduziert wird. Um auch in gro\u00dfen R\u00e4umen eine ausreichende Luftwechselrate zu erreichen, k\u00f6nnen mehrere Luftreiniger verwendet werden. Dies bietet zudem den Vorteil, dass die Luft im Raum homogener gereinigt wird 5<\/sup>. <\/p>\n\n\n\n

UV-C Luftreiniger<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Einige Ger\u00e4te nutzen UV-C Strahlung, um die Viren durch Licht mit einer Wellenl\u00e4nge von 100 nm bis 280 nm unsch\u00e4dlich zu machen 11<\/sup>. Dabei m\u00fcssen die Viren jedoch f\u00fcr eine gewisse Zeit bestrahlt werden und die Luft demnach langsam durch den Reiniger gef\u00fchrt werden. Dadurch ist nur ein geringer Volumenstrom m\u00f6glich 12<\/sup>. <\/p>\n\n\n\n

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1<\/a>) BRITISCH STANDARD,. (2009). High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) (BS EN1822-1:2009). Online abgerufen von: https:\/\/weerhuisje.eu\/pdf\/EN1822-1-2009_Highefficiencyairfilters_EPA_HEPA_ULPA_Part1_Classification_performance.pdf

2<\/a>) K\u00e4hler, C. J., Fuchs, T., & Hain, R. (2020). K\u00f6nnen mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren. Hg. v. Universit\u00e4t der Bundeswehr M\u00fcnchen. Str\u00f6mungsmechanik und Aerodynamik. Online abgerufen von: https:\/\/www.unibw.de\/lrt7\/raumluftreiniger.pdf (zuletzt abgerufen am 18.02.2021).

3<\/a>) Exner, M., Walger, P., Gebel, J., Schmithausen, R., Kramer, A., & Engelhart, S. (2020). Zum Einsatz von dezentralen mobilen Luftreinigungsger\u00e4ten im Rahmen der Pr\u00e4vention von COVID-19. Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft f\u00fcr Krankenhaushygiene (DKKH). Bonn.

4<\/a>) American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2020).  Ventilation of Health Care Facilities (ANSI\/ASHRAE\/ASHE Standard 170-2017). Online abgerufen von: https:\/\/www.ashrae.org\/file%20library\/technical%20resources\/standards%20and%20guidelines\/standards%20errata\/standards\/170_2017_a_20200901.pdf

5<\/a>) Curtius, J., Granzin, M., & Schrod, J. (2021). Testing mobile air purifiers in a school classroom: Reducing the airborne transmission risk for SARS-CoV-2. Aerosol Science and Technology, 1-18.

6<\/a>) Deutsche   Gesellschaft   f\u00fcr   Krankenhaushygiene   (2015)   Krankenhaushygienische Leitlinie f\u00fcr die Planung, Ausf\u00fchrung und den Betrieb von Raumlufttechnischen Anlagen in  R\u00e4umen  des  Gesundheitswesens.  Hyg  Med  2015; 40 – 12

7<\/a>) Deutsche  Gesellschaft  f\u00fcr  Krankenhaushygiene  (2002)  Leitlinienentwurf:  Ausf\u00fchrung  und Betrieb von raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) in Krankenh\u00e4usern. Hyg Med 27. Jahrgang 2002 \u2013 Heft 3

8<\/a>) Robertson, P. (2019, 20. August)  Can HEPA Filters Capture Nanoparticles? Clean Air Blog. https:\/\/smartairfilters.com\/en\/blog\/can-hepa-filters-capture-nanoparticles\/

9<\/a>) Robertson, P. (2021, 01. Januar) Can HEPA Filters and Air Purifiers Capture the Coronavirus? Clean Air Blog. https:\/\/smartairfilters.com\/en\/blog\/can-air-purifiers-remove-filter-out-coronavirus\/

10<\/a>) Perry, J. L., Agui, J. H., & Vijayakimar, R. (2016). Submicron and nanoparticulate matter removal by HEPA-rated media filters and packed beds of granular materials.. Online abgerufen von: https:\/\/ntrs.nasa.gov\/api\/citations\/20170005166\/downloads\/20170005166.pdf (zuletzt abgerufen am 18.02.2021)

11<\/a>) Kowalski, W. J., & Bahnfleth, W. P. (1998). Airborne respiratory diseases and mechanical systems for control of microbes. HPAC Heating, Piping, Air Conditioning, 70(7).

12<\/a>) Johnmin. (2020, 02. August). How do UV Light Air Purifiers Work and Can They Kill Viruses? Clean Air Blog. https:\/\/smartairfilters.com\/en\/blog\/uv-light-air-purifiers-effective-kill-disinfect-virus\/

13<\/a>) World Health Organization. (2016, 09. M\u00e4rz). Radiation: Ultraviolet (UV) radiation. https:\/\/www.who.int\/news-room\/q-a-detail\/radiation-ultraviolet-(uv)

14<\/a>) United States Environmental Protection Agency. (2018). Residential Air Cleaners – A Technical Summary (EPA 402-F-09-002).. Online abgerufen von: https:\/\/www.epa.gov\/sites\/production\/files\/2018-07\/documents\/residential_air_cleaners_-_a_technical_summary_3rd_edition.pdf

15<\/a>) Centers for Disease Control and Prevention (CDC). (2019). Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities. Online abgerufen von: https:\/\/www.cdc.gov\/infectioncontrol\/pdf\/guidelines\/environmental-guidelines-P.pdf

16<\/a>) Medical Advisory Secretariat. (2005). Air cleaning technologies: an evidence-based analysis. Ontario health technology assessment series, 5(17), 1.<\/p>\n\n\n\n

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