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Fraunhofer-Forscher wollen Lüftungsanlagen gegen Coronaviren optimieren

03.03.2021 
Redaktion
 
Foto: Fraunhofer IBP

Foto: Fraunhofer IBP

Stuttgart.  Es ist unbestritten, dass sich Menschen in Innenräumen leichter mit dem Corona-Virus anstecken können als im Freien. Doch wie wirken sich Lüftungsanlagen auf die Verbreitung von Aerosolen aus, die Viren enthalten und verbreiteten? Dieser Frage und den Optimierungsmöglichkeiten bei solchen Anlagen gehen jetzt Forscher in Baden-Württemberg und Bayern nach.

"Healthy Air Initiative" heißt das Projekt, an dem die Fraunhofer-Institute für Bauphysik (IPB), Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) und Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) beteiligt sind. Für deren Forschung in Sachen coronafreie Raumluft und für die Beratung von kleinen und mittleren Unternehmen zu Lüftungskonzepten und Luftreinigung stellt das baden-württembergische Wirtschaftsministerium 2,7 Millionen Euro zur Verfügung.

Praxis- und Labortests mit Luftreinigungsanlagen, die schon auf dem Markt sind

In einer bis zum Jahresende laufenden Studie wollen die Wissenschaftler herausfinden, wie sich verschiedene bereits am Markt erhältliche Lüftungsanlagen und Luftreinigungsgeräte auf die Viruslast in der Raumluft auswirken. Gleichzeitig sollen aber auch andere Aspekte, wie die Konzentration sonstiger Partikel, die Geräuschentwicklung oder der Energieverbrauch in die Analysen einbezogen werden. Aus umfangreichen Praxistests, die teilweise in den Reinraumlaboren auf dem Stuttgarter Fraunhofer-Campus, teilweise aber auch in der praktischen Anwendung in Konferenzräumen oder Arbeitsstätten stattfinden, sollen dann konkrete Vorschläge abgeleitet werden, wie Lüftungsanlagen verbessert oder umgerüstet werden müssen, damit sie die Ausbreitung von SARS-CoV-2 möglichst unterbinden. Bei den Tests wollen die Fraunhofer-Forscher mit Herstellern von Lüftungs- und Luftreinigungsanlagenzusammenarbeiten, wobei wegen der Förderung des Landes bevorzugt Unternehmen aus dem Südwesten zum Zuge kommen sollen. 

Grundsätzlich seien alle derzeit eingesetzten Technologien in der Lage, Partikel in der Größe von Corona-Viren aus der Luft zu entfernen, sagt Gunnar Grün, stellvertretender Leiter des Fraunhofer- IBP und Professor am Institut für Akkustik und Bauphysik der Universität Stuttgart. Die  Wirksamkeit im Einzelfall hänge von der Konstruktion des Gerätes oder der Anlage ab und der Abstimmung auf die räumlichen Verhältnisse.

Viren müssen in Filtern unschädlich gemacht werden

Ein weiteres Problem mit dem sich die Wissenschaftler beschäftigen wollen ist die Frage, wie die aus der Luft gefilterten Viren am besten unschädlich gemacht werden können. Filter könnten beispielsweise mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden, wodurch die Viren inaktiviert werden, erklärt Udo Gommel vom Fraunhofer IPA, der Leiter der Studie und ergänzt. "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."

Parallel zur anwendungsorientierten Forschung bauen die drei Institute das Beratungsangebot für kleinere und mittlere Unternehmen aus Baden-Württemberg auf. Wer sich beraten lassen will, kann sich auf der Internetseite der "Healthy Air Initiative", anmelden. Wenn es schon Lüftungs- und Hygienekonzepte für Geschäftsräume gebe, würden diese von den Forschern analysiert und bei Bedarf verbessert und ergänzt, erläutert Grün.  Dabei gehe es nicht nur um technische Anlagen zur Luftreinigung, sondern auch Organisationsfragen im Unternehmen, wie die Verteilung von Personal in den Räumen oder das richtige Lüften. Wenn ein Klassenzimmer im Winter oder Frühjahr, wenn die Temperaturunterschiede zwischen innen und außen noch groß sind, fünf Minuten mit weit geöffneten Fenstern gelüftet werde, sinke die Kohlendioxidkonzentration nahezu auf das Ausgangsniveau zu Beginn der Unterrichtsstunde, haben die Forscher ermittelt. Sie gehen davon aus, dass durch den Luftaustausch auch die Virenkonzentration in gleichem Maße sinkt.

In den nächsten zwei Wochen soll ein Tool auf der Internetseite der Initiative eine Art Selbsttest in Sachen Luftreinigungsbedarf  für Unternehmen, aber auch andere Interessenten, wie Behörden oder öffentliche Einrichtungen, ermöglichen. In den Konfigurator können die Raumdaten und bereits vorhandene Lüftungs- oder Reinigungsgeräte eingetragen werden und damit eventueller weiterer bedarf ermittelt werden. Dies werde aber, ebenso wie die Beratung produktneutral erfolgen, sagt Grün. Ein konkretes gerät eines Herstellers schlagen die Wissenschaftler also nicht vor.

Bedarf an Luftreinigungstechnik kann  mit Online-Tool selbst  ermittelt werden

Wenn Unternehmen Bedarf haben, könne eine Beratung im Einzelfall auch vor Ort mit einer Begehung der Räume verbunden werden, heißt es seitens der Institute. Dies sei dann allerdings für den Betrieb mit gewissen Kosten verbunden, so Grün. Die Fördermittel des Wirtschaftsministeriums deckten dies nicht ab. 

Nicht abgedeckt ist nach der Aussage von Grün eigentlich auch die Beratung von Interessenten, die nicht aus kleinen und mittleren Unternehmen kommen.  Dass es beispielsweise in öffentlichen Verwaltungen und Einrichtungen, wie Schulen und Kindergärten, Beratungsbedarf gebe, hatte bei der virtuellen Auftaktveranstaltung der "Healthy Air Initiative" ein Hersteller von Luftreinigungstechnik angemerkt.


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