Festinstallierte Lüftungssysteme und die Studienlage
Lohnt es sich festinstallierte Lüftungssysteme nachzurüsten oder einzubauen, um die Virenlast in Innenräumen zu reduzieren? Was sagen wissenschaftliche Studien dazu?
Aus aktuellen wissenschaftlichen Studien (siehe unten) geht hervor, dass festinstallierte Lüftungssysteme in der Regel nicht ausreichen, um Viren aus der Raumluft zu filtern. Eine Nachrüstung ist aus verschiedenen Gesichtspunkten oft nicht sinnvoll. Stattdessen wird empfohlen, die bestehenden Lüftungssysteme durch professionelle mobile HEPA-Luftreiniger zu ergänzen.
Problematik
bei der Aus- und Nachrüstung festinstallierter Lüftungssysteme:
• Der Luftstrom ist oft zu gering, um das Risiko einer Infektionsübertragung zu verringern
• Energieeffizienz (Klimawandel!) deutlich schlechter als bei mobilen Luftreinigern
• hohe Investitions- und Betriebskosten
• hoher Energieverbrauch
• Energie zur Erwärmung, Kühlung und zum Ent-/Befeuchten der von außen kommenden Lüftungsluft
Lösung:
Einsatz professioneller, hochwertiger mobiler Luftreiniger:
• einfache Möglichkeit, die Filtration von Aerosolpartikeln aus einem Raum zu erhöhen, ohne das bestehende Lüftungssystem des Gebäudes verändern zu müssen
• Die Luft muss nicht erwärmt, gekühlt oder ent-/befeuchtet werden, da es sich um Raumluft handelt, die gefiltert und in den Raum zurückgeführt wird.
• Geringer Energieverbrauch und deutlich höhere Energieeffizienz als Lüftungsanlagen
• Luftreiniger können in Räumen mit großer Höhe einen höheren Wirkungsgrad als Lüftungsanlagen haben
• Deutlich kostengünstiger als Lüftungsanlagen, wesentlich geringere Investitions- und Betriebskosten
• Die Wirksamkeit hochwertiger Luftreiniger entspricht der eines mechanischen Lüftungssystems (mit Aerosolfilterung), mit einer 60% höheren Durchflussrate.
Zu diesen Ergebnissen kommen die folgenden beiden aktuellen Studien der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde und der Technologischen Universität Eindhoven, Niederlande.
Studie 1:
Lindsey et al.: “Efficacy of Portable Air Cleaners and Masking for Reducing Indoor Exposure to Simulated Exhaled SARS-CoV-2 Aerosols”; The Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR) der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde Centers for Disease Control and Prevention (CDC)
Die US-amerikanische Studie “Efficacy of Portable Air Cleaners and Masking for Reducing Indoor Exposure to Simulated Exhaled SARS-CoV-2 Aerosols” erschienen am 9. Juli 2021 im “The Morbidity and Mortality Weekly Report” (MMWR) - eine wöchentliche Zusammenfassung aktueller epidemiologischer Daten, die von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde „Centers for Disease Control and Prevention“ (CDC) herausgegeben wird -, kommt zu der Einschätzung, dass festinstallierte Belüftungssysteme in der Regel nur dafür ausgelegt sind, einen Raum mit Frischluft zu versorgen und dabei Temperatur und Luftfeuchtigkeit konstant zu halten. Um das Risiko einer Infektionsübertragung zu verringern, muss ein viel höherer Luftstrom erzeugt werden.
Es wird daher empfohlen, Räume, in denen sich festinstallierte Belüftungssysteme befinden, deren Leistung nicht ausreicht, zusätzlich mit mobilen HEPA-Luftreinigern auszustatten.
Zitat englischer Originaltext:
“In most nonclinical settings, ventilation systems are designed only with sufficient airflow to provide fresh air while maintaining comfortable temperature and humidity levels; these systems typically are not designed to have the much higher airflow rates that are needed to reduce disease transmission (8). During the ongoing pandemic, public health and professional organizations have provided guidance for increasing ventilation and air filtration to decrease the spread of SARS-CoV-2 (2,9,10). One recommended option, especially when existing HVAC systems might be insufficient, is adding portable HEPA air cleaners to rooms (2). The results of this study support the use of portable HEPA air cleaners to reduce exposure to airborne particles. Portable HEPA air cleaners offer a simple means to increase the filtration of aerosol particles from a room without modifying the existing building ventilation system (2)”
(Lindsey et al. Efficacy of Portable Air Cleaners and Masking for Reducing Indoor Exposure to Simulated Exhaled SARS-CoV-2 Aerosols. MMWR Morb Mortal Wkly Rep.; 70(27): 972–976. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8312755/. veröffentlicht am 09. Juli 2021.)
Studie 2:
Blocken et al.: “Ventilation and air cleaning to limit aerosol particle concentrations in a gym during the COVID-19 pandemic”; Technische Universität Eindhoven, Niederlande
In der Studie „Ventilation and air cleaning to limit aerosol particle concentrations in a gym during the COVID-19 pandemic“ der Technischen Universität Eindhoven, Niederlande wird darauf hingewiesen, dass es wichtig ist, bei allen Maßnahmen zur Belüftung von Innenräumen auch die Energieeffizienz (Klimawandel) im Blick zu haben.
Die Aufrüstung der Belüftungssysteme würde zu hohen Investitions- und Betriebskosten und hohem Energieverbrauch führen. Zumal die von außen kommende Lüftungsluft zusätzliche Energie zur Erwärmung, Kühlung und zum Ent-/Befeuchten benötigt. Deshalb ist es sinnvoller, die vorhandenen Systeme durch kostengünstigere professionelle mobile Luftreiniger zu ergänzen.
Bei mobilen Luftreinigern muss die Luft nicht erwärmt, gekühlt oder ent-/befeuchtet werden, da es sich um Raumluft handelt, die gefiltert und in den Raum zurückgeführt wird.
Luftreiniger können in Räumen mit großer Höhe einen höheren Wirkungsgrad als die Lüftungsanlage haben und zusammen mit dieser die Aerosolpartikelkonzentration signifikant senken.
Zitat englischer Originaltext:
„In view of the COVID-19 pandemic and potential future pandemics, ventilation of indoor environments, gyms included, will need to be reconsidered. At the same time, energy efficiency should be upheld to the largest degree possible, in view of limiting climate change. Suggestions by politicians, scientists and opinion makers that ventilation has to be massively incremented to avoid potential aerosol SARS-CoV-2 infection, would unavoidably give rise to large investment costs to upgrade ventilation systems and large energy consumption and losses (if heat recovery is not massively deployed) and the associated costs.
Therefore, we suggest to not engage in expensive upgrades of existing mechanical ventilation systems, on condition that they already enable – pandemics aside – a healthy and comfortable indoor environment, using ventilation rates that are above the minima required by building codes.
Instead, these expensive and already available systems can be supplemented with lower-cost mobile professional AC units. The present study has shown that the effectiveness of high-quality AC units can be similar to that of a mechanical ventilation system (with aerosol filtering) with a 60% higher flow rate. AC units do not require the air to be heated, cooled or (de)humidified, as it is indoor air being handled and exhausted back into the room. Ventilation air coming from outside will often need extra energy for heating, cooling and (de)humidifying, even if heat recovery is applied.
The results from this study in terms of AC units supplementing ventilation can also be applied in other indoor environments.”
“It is suggested that if aerosol particle concentrations need to be reduced in view of the COVID-19 pandemic, this should not necessarily be done by an expensive upgrade of the existing mechanical ventilation system. Instead, it could also be achieved by supplementing this system with mobile professional high-quality AC units. When the AC units are installed near ground-level in gyms with large height (e.g. 5 m), they can have a higher effectiveness than the ventilation system and together with the existing ventilation system, they can reduce the aerosol particle concentrations below a pre-defined threshold. This lowers investment and operational costs because AC units do not require the air to be heated, cooled or (de)humidified, as it is indoor air being handled and exhausted back into the room. Ventilation air coming from outside will often need extra energy for heating, cooling and (de)humidifying, even if heat recovery is applied.” (Blocken et al. Ventilation and air cleaning to limit aerosol particle concentrations in a gym during the COVID-19 pandemic. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33568882/. veröffentlicht am 04. February 2021.)
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