Können mobile Luftreinigungsgeräte einen Beitrag leisten, um das Infektionsrisiko in Innenräumen durch SARS-CoV-2 zu reduzieren?

Luftreiniger Medilaabs mit HEPA Filter und UV-C – Ultraviolette Strahlung

Eine bewährte und hochwirksame Desinfektionsmethode: Ultraviolette UV-C Strahlung

Sie zertrümmert die DNA von Viren binnen Bruchteilen von Sekunden und macht sie damit unschädlich.

Bei Medilaabs Luftreiniger sorgen leistungsstarke UV-C Leuchtstoffröhren und ein hocheffizienter UV-C Strahlungsreflektor in der durchgeführten Luft für eine Eliminierung von 99,9% der Corona-Viren, Bakterien und Pilze. Gleichzeitig stellt der Aufbau der Desinfektionszone sicher, dass die UV-C Strahlung nicht nach außen dringen kann.

Medilaabs ist ein Hersteller von Meltblown-Filter-Vliese die in unsere Luftreiniger als ein von Filtermedien dienen.

Luftreiniger mit HEPA Filter Medilaabs.de Dr Magdalena Laabs

Was sind Aerosole?

Als ⁠Aerosole⁠ werden Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln („Schwebeteilchen“) in einem Gas oder Gasgemisch (z. B. Luft) bezeichnet. Aerosolpartikel aus der Umwelt sind von sehr unterschiedlicher Größe und haben Durchmesser von etwa 1 Nanometer (nm) bis zu mehreren 100 Mikrometern (µm). Größere Partikel sinken schnell zu Boden. Partikel kleiner als 10 µm können Stunden bis Tage in der Luft verbleiben.

Aerosole sind generell nicht stabil und verändern sich in der Regel in Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit, Temperatur und weiteren physikalischen und chemischen Prozessen im Laufe der Zeit. Aerosole können auch Bakterien und Viren enthalten.

Im medizinischen Bereich wird oft unterschieden zwischen der sog. „Tröpfcheninfektion“ und der Infektion „über Aerosole“. Größere, teilweise gerade noch sichtbare, flüssige Aerosolpartikel (meist größer als 5 µm bis ca. 500 µm Durchmesser) werden in diesem Zusammenhang als Tröpfchen und nur diejenigen kleiner als 5 µm als Aerosol bezeichnet. Physikalisch handelt es sich aber bei beidem um Aerosole und auch bezüglich ihrer Eigenschaften gibt es keine scharfe Grenze zwischen „Tröpfchen“ und sonstigen Aerosolen, der Übergang ist fließend.

Mit der ausgeatmeten Luft verbreitet jeder Mensch eine Reihe von Gasen und auch Aerosolpartikel in seiner unmittelbaren Umgebung [3]. Beim Sprechen, Rufen, Singen, insbesondere aber beim Husten, Niesen oder unter körperlicher Anstrengung werden vermehrt Partikel emittiert. Wenn sich Krankheitserreger wie SARS-CoV-2-Viren in den Atemwegen befinden, entstehen ⁠Aerosole⁠, die diese Krankheitserreger enthalten können. Im Fall von SARS-CoV-2-Viren ist die Bildung solcher Aerosole besonders problematisch, weil auch infizierte Personen ohne Symptome virushaltige Partikel ausscheiden können.

Das Spektrum der ausgeschiedenen Partikel ist beim Atmen, Singen, Husten oder Niesen unterschiedlich. Beim normalen Atmen entstehen vorwiegend kleine Partikel (< 5 µm). Beim Sprechen und Singen werden im Vergleich zum Atmen vermehrt solche Partikel ausgeschieden, während beim Husten und Niesen zusätzlich größere Partikel bis 100 µm Durchmesser und mehr entstehen. Feuchte Aussprache erzeugt noch größere, mit dem Auge sichtbare Speicheltropfen.

Coronaviren selbst haben einen Durchmesser von 0,12–0,16 μm, werden aber in der Regel als Bestandteil größerer Partikel ausgeschieden, die sich je nach ihrer Größe unterschiedlich lange in der Luft halten und unterschiedlich weit mit der Luftströmung transportiert werden können.
Die ausgeschiedenen Aerosolpartikel verändern sich je nach Umgebungsbedingungen bezüglich ihrer Größe und Zusammensetzung. Partikel schrumpfen beim Übergang aus dem Atemtrakt in die Raumluft in der Regel durch ⁠Verdunstung⁠ an enthaltenem Wasser. Die genauen Prozesse, die zur Ausbildung und Veränderung solcher Aerosolpartikel führen, sind von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren abhängig und im Einzelfall kaum vorherzusehen.

Wann kann es über Aerosole zu COVID-19-Erkrankungen kommen?

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Die Menge infektiöser SARS-CoV-2-Viren im Aerosol ist groß genug, dass es bei menschlichem Kontakt mit dem Aerosol prinzipiell zu einer Infektion kommen kann. Diese Menge an Viren (Infektionsdosis) ist derzeit noch nicht bekannt und vermutlich von individuellen Faktoren abhängig.
Das virushaltige Aerosol trifft auf empfindliche Zellen (z. B. Zellen der Atemwege, aber auch der Bindehäute der Augen) einer nicht infizierten Person.
Es kommt zu einer Vermehrung des Virus in diesen Zellen.

Bezüglich der Gefährdung durch virushaltige Partikel gibt es zwei gegenläufige Effekte:

Größere Partikel können absolut gesehen mehr Viren enthalten und somit potenziell infektiöser sein. Gleichzeitig sinken größere Tröpfchen schneller zu Boden, stehen also nur für einen kürzeren Zeitraum für luftübertragene Infektionen zur Verfügung. Zur Verminderung eines Infektionsrisikos durch solche größeren Partikel wurde die Abstandsregelung von 1,5 m empfohlen.

Kleinere Partikel in einem Aerosol enthalten tendenziell weniger Viren, können aber länger im Schwebezustand in der Luft verbleiben. Damit können sie auch über größere Distanzen als 1-2 m und für längere Zeiträume ein Infektionsrisiko darstellen. Der Bericht von Infektionen während einer mehrstündigen Chorprobe, bei der soziale Abstandsregeln bereits eingehalten wurden, legt den Schluss nahe, dass das dort beobachtete erhöhte Infektionsgeschehen durch eine Übertragung kleinerer Partikel mit langer Aufenthaltsdauer in der Raumluft hervorgerufen wurde.
Wie kann das Infektionsrisiko über Aerosolpartikel vermindert werden?

Zum einen können Maßnahmen ergriffen werden, um das Ausscheiden von Aerosolpartikeln zu vermindern. Hierzu gehören die Niesetikette (Niesen in die Armbeuge oder in ein Tuch) und das Tragen einer Mund-Nasen-Bedeckung. Durch das Tragen einer Mund-Nasen-Bedeckung wird die Menge der freigesetzten Aerosolpartikel deutlich reduziert, wobei der Wirkungsgrad mit der Partikelgröße zunimmt [5, 6]. Dies bedeutet, dass kleinere Partikel weniger gut von einer Mund-Nasen-Bedeckung zurückgehalten werden als größere.

Zum anderen können die bekannten Abstandsmaßnahmen ergriffen werden, um zu vermeiden, dass ausgeschiedene Aerosolpartikel unverdünnt von einer Person zur nächsten gelangen können. In bestimmten Situationen, in denen sich kleinere Partikel in der Luft anreichern können, ist diese Maßnahme aber nicht ausreichend.

In Innenräumen ist aufgrund des beschränkten Luftvolumens die Wahrscheinlichkeit einer Anreicherung infektiöser Partikel generell höher als im Freien. Daher besteht beim Aufenthalt von mehreren Menschen in Innenräumen ein erhöhtes Infektionsrisiko. Für die Wahrscheinlichkeit, dass es in Innenräumen zu einer Infektion kommt, spielen zahlreiche Faktoren eine Rolle, die von Fall zu Fall sehr unterschiedlich sein können: u. a. Zahl der anwesenden Personen, Aktivität der Personen, Raumvolumen, Luftwechsel, Luftströmung, die Art der vorhandenen Lüftung (Fensterlüftung, Lüftungsstechnik) und eventuell eingesetzte Filter.

Besonders kleine Räume, wie Toilettenräume, Gemeinschaftsküchen, Umkleide- und Aufzugskabinen oder kleine Büros, sind in dieser Hinsicht problematisch, wenn sie von mehreren Personen genutzt werden. Hier müssen strikt einzuhaltende Nutzungspläne erarbeitet werden, um eine zeitliche oder räumliche Trennung der Nutzerinnen und Nutzer zu erreichen. Auch in Besprechungsräumen muss darauf geachtet werden, dass diese nicht von zu vielen Personen gleichzeitig genutzt werden und sich die Anzahl der Personen bzw. deren Aufenthaltsdauer nach den räumlichen Gegebenheiten (z.B. Raumgröße, Luftwechsel) richtet. Außerdem können angepasste Lüftungskonzepte zur Reduktion der Partikelkonzentration beitragen.