Vorlage - SV/2021/020  

Aufgrund der Corona-Pandemie gibt es die Empfehlung des Landes, während des Unterrichts alle 20 Minuten mit weit geöffneten Fenstern 3 bis 5 Minuten zu lüften. Der Hintergrund für diese Empfehlung lässt sich erschließen aus der Präambel der "Richtlinie für die Bundesförderung Coronagerechte Um- und Aufrüstung von raumlufttechnischen Anlagen in öffentlichen Gebäuden und Versammlungsstätten" (Anlage 1).

Lüften

Je länger und intensiver ein Raum genutzt wird, desto stärker sinkt die Luftqualität. Schlechte Luft zeichnet sich durch einen zu hohen CO2-Gehalt aus, zu viel Gerüche, zu starke Feuchtigkeit und ggf. zu viel Aerosole, die unter Umständen virenhaltig sind. Dann ist ein Luftaustausch erforderlich.

Grundsätzlich gibt es mehrere Arten, die Luft in einem Raum auszutauschen. Die einfachste Methode ist das Lüften bei weit geöffnetem Fenster, optimalerweise mit Hilfe von sich gegenüberliegenden Fenstern. Je größer der Temperaturunterschied zwischen innen und außen, desto größer die entstehende Luftströmung und desto schneller ist der Luftaustausch vollzogen. Im Winter geht es also schneller und zuverlässiger als im Sommer.

Etwa 3 Minuten Lüftungsdauer im Winter genügen. Wird danach das Fenster wieder geschlossen, wird die frisch herein gekommene Luft mit in der Regel geringer Luftfeuchte schnell aufgeheizt werden. Falsch ist es, dauerhaft Fenster auf Kipp zu stellen, da zum einen der gewünschte Luftaustausch bis in die Tiefen des Raumes nicht erreicht wird und zum andern die Fensterwand zu stark auskühlt und dadurch die Fensterplätze unbehaglich werden.

Das Beachten dieser bauphsysikalischen Zusammenhänge und damit richtiges Lüften führt entgegen der Meinung vieler nicht zu unterkühlten Räumen und Erkältungsrisiko. Auch energetisch ist es durchaus sinnvoll, da trockene Luft weniger Energiezufuhr bedarf, um warm zu werden als feuchte Luft.

Die zweite Methode ist diejenige durch fest installierte raumlufttechnische Anlagen, die mehrere Räume be- und entlüften und auch die Funktionen heizen, kühlen, be- und entfeuchten sowie filtern beinhalten können. Diese sind üblich zum Beispiel für innen liegende Räume oder bei Passivhausstandard. Eine Nachrüstung von Filtern oder der Einsatz hochwertigerer Filter ist grundsätzlich möglich, hat aber wegen höherer Widerstände Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse der Anlage. Diese wäre neu auszulegen. Unter Umständen sind größere Lüftungskanalquerschitte erforderlich, damit die Geräuschentwicklung nicht zu sehr steigt. Planungsvorlauf, Kosten, Platzbedarf, Bauzeit und Folgekosten sind enorm.

Die dritte Möglichkeit sind Einzellüfter, die entweder unter der Decke, in der Brüstung oder freistehend im Raum platziert werden können. Auf diese auch als Luftfilter bezeichneten Geräte wird näher eingegangen, da von ihnen auch viel in den Medien die Rede ist.

Luftfilter

Immer wieder werden technische Maßnahmen gefordert, um auf das Öffnen von Fenstern verzichten zu können. So wird z.B. der Einsatz von Luftfiltern viel diskutiert.

In der Fachwelt wird darauf hingewiesen, dass der Einsatz solcher Geräte das Lüften nicht ersetzen kann. So heißt es in dem Merkblatt "Lüften in Schulen" des Umweltbundesamtes (siehe Anlage 2, Ziffer 5): "Mobile Luftreinigungsgeräte sind nicht als Ersatz, sondern allenfalls als Ergänzung zum aktiven Lüften geeignet und wenn organisatorische Maßnahmen wie zum Beispiel eine Verringerung der Personenanzahl oder größere Abstände nicht realisierbar sind."

In dem als Anlage 3 beigefügten Artikel aus der Wochenzeitung "Die ZEIT" vom 01.10.2020 werden verschieden Luftfiltertechniken vorgestellt und bewertet.

Hier einige Ausführungen zu den unterschiedlichen Techniken wie sie auch auf der Website des Umweltbundesamtes nachzulesen sind:

1. Filtertechnologie

Mobile Filtergeräte sollten möglichst mit hocheffizienten Gewebefiltern (Filterklassen H 13 oder H 14) ausgestattet sein, da nur diese eine vollständige Entfernung von Viren aus der durch das Gerät gesaugten Luft gewährleisten. Feinfilter der Klassen F7 bis F9 (alte Bezeichnung) bzw. ISO ePM2,5 65% bis ISO ePM1 80% (neue Bezeichnung), wie sie z.B. in herkömmlichen raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) mit zwei Filterstufen zum Einsatz kommen, lassen einen Anteil der Aerosolpartikel in der behandelten Luft übrig.

Filtergeräte mit hocheffizienten Filtern sind in der Lage, die Zahl der die Aerosolpartikel in einem Raum zu senken. Um die bestmögliche Wirkung mit Filtergeräten zu erzielen und über die Dauer der Betriebszeit zu erhalten, müssen die Filter in der Regel nach einer gewissen Betriebszeit gewechselt werden. Je nach Staub- und Partikelbelastung kann das nach einem halben bis einem Jahr der Fall sein. Hierzu sind Fachkenntnisse oder geschultes Personal erforderlich. Um keinen störenden Geräuschpegel im Raum entstehen zu lassen, sollten vor Beschaffungen entsprechende Kenndaten zur Geräuschentwicklung vom Hersteller eingeholt werden.

2. UV-C Technologie

UV-C Strahlung ist vom Grundsatz her in der Lage, Mikroorganismen wie Bakterien und Viren zu inaktivieren. Geräte mit UV-C Strahlungsquellen werden schon seit langem zur Entkeimung von Oberflächen z. B. in Laboren oder zur Raumluftdesinfektion in lebensmittelverarbeitenden Betrieben eingesetzt. Für die Wirksamkeit gegen infektiöse Aerosole in einem Innenraum ist entscheidend, ob ein Gerät ein ausreichend großes Luftvolumen desinfizieren und die gereinigte Luft gut im Raum zirkulieren kann. Die Wirksamkeit ist abhängig von der Bestrahlungsintensität und von der Bestrahlungszeit der Luft im Gerät.

Für Augen und Haut stellt UV-C Strahlung ein gesundheitliches Risiko dar. Deshalb wird der Einsatz dieser Strahlungsquellen als offene UV-C Lampe und auch in mobilen Luftreinigern vom UBA für den nicht gewerblichen Einsatz als kritisch betrachtet. Geräte sollten in öffentlichen Bereichen wie Schulen nur eingesetzt werden, wenn gesichert ist, dass kein UV-Licht in den Raum freigesetzt werden kann.

Die IRK empfiehlt in ihrer Stellungnahme vom 16.11.2020 daher a) den Nachweis der Gerätesicherheit und b) den Nachweis der Wirksamkeit – als Prüfung des eingesetzten mobilen Geräts. In privaten Wohnungen sieht das UBA den Einsatz solcher Geräte aus Sicherheitsgründen weiterhin kritisch, denn hier bestehen meist wenig Kontrollmöglichkeiten, was die sachgerechte Verwendung, Wartung und den bestimmungsgemäßen Gebrauch angeht. Mobile Geräte mit UV-C-Technik haben gegenüber solchen mit Filtration den Vorteil der meist geringeren Geräuschentwicklung im Betrieb.

3. Ionisations- und Plasmatechnologie

Auch Ionisation und Plasma sind in der Lage, Mikroorganismen wie Bakterien und Viren zu inaktivieren. Im Rahmen von Luftreinigungsanlagen findet diese Technologie seit vielen Jahren Anwendung. Tendenziell sind auch die Geräte wartungsärmer als solche mit Filtration, weil keine Filter zu ersetzen sind. Auch die Geräuschentwicklung ist im Allgemeinen geringer als bei filtrierenden Geräten.

Dem UBA liegen derzeit jedoch keine Daten vor, ob der Luftdurchsatz und die Effizienz der im Handel befindlichen Geräte ausreichen, um einen ausreichenden Schutz gegen eine Infektion mit SARS-CoV-2 in großen und dicht belegten Innenräumen wie Klassenräumen zu gewährleisten. Generell sollte vor Beschaffung entsprechender Geräte eine Wirksamkeitsprüfung vom Hersteller eingeholt werden. Bei Ionisations- und Plasmatechnologie kann aufgrund des physikalischen Prinzips im Gerät Ozon entstehen. Es wird empfohlen, Herstellerinformationen einzuholen, inwieweit Ozon als unerwünschtes Nebenprodukt bei einem bestimmten Gerät auch in den Innenraum gelangen kann.

4. Ozontechnologie

Eine gezielte Behandlung von Raumluft mit Ozon (auch während der Durchleitung der Luft durch einen mobilen Luftreiniger) lehnt das UBA grundsätzlich ab. Ozon ist ein Reizgas und kann mit anderen Stoffen, allen voran mit flüchtigen organischen Verbindungen (⁠VOC⁠), chemisch reagieren und dabei unbekannte Folgeprodukte bilden. Diese Kategorie von Luftreinigern ist ungeeignet für eine Anwendung in Räumen, in denen sich Personen befinden.

Für eine größtmögliche Wirksamkeit von mobilen Luftreinigungsgeräten (egal mit welcher Technologie sie arbeiten) ist die sorgfältige Planung und Realisation des Aufstellungsortes im Raum und die Berücksichtigung der Raumgegebenheiten (Raumvolumen, Luftführung und Luftströmungen im Raum) von entscheidender Bedeutung. Der Luftdurchsatz muss in Abhängigkeit der Raumgröße und der Anzahl der Personen im Raum einstellbar sein. Auch die Ansaug- und Abblasrichtung der durch das Lufteinigungsgerät hindurch geleiteten Luft sind entscheidend dafür, dass der Luftreiniger wirklich einen wesentlichen Anteil der Mischluft im Raum ansaugen und als gereinigte Luft wieder in den Raum abgeben kann.

In der Produktliteratur finden sich häufig Prüfberichte zu Luftreinigungsgeräten, wo zu Beginn des Experiments ein Raum einmalig mit Partikeln gefüllt wird, und anschließend Abklingkurven infolge der Luftreinigung ausgewertet werden. Solche Prüfberichte erwecken den Eindruck, man könne die Konzentration von Aerosolen in einem Realraum beliebig reduzieren. Die reale Situation ist jedoch verschieden, insofern eine infektiöse Person kontinuierlich virushaltige Aerosole in die Raumluft emittiert.

Ein mobiles Gerät kann die Konzentration von Aerosolen in einer realen Situation somit reduzieren, aber zu keinem Zeitpunkt auf null bringen. Sind mehrere infektiöse Personen anwesend, würde die Reinigungswirkung mobiler Geräte in Bezug auf virushaltige Aerosole entsprechend weiter sinken. Mobile Luftreinigungsgeräte dürfen daher nicht als absoluter Schutz vor infektiösen Aerosolen angesehen werden.

Fazit

Zur Einschätzung der Leistungsfähigkeit mobiler Luftreinigungsgeräte benötigt man Prüfnachweise, dass ein Gerät die geforderte Menge an keimfreier Luft (sechsfaches Raumvolumen pro Stunde) bereitstellen kann. Im Fall von Techniken, welche ihre Wirkung durch Inaktivierung der Erreger entfalten, erfordern diese Prüfungen Versuche mit echten Erregern (Bakterien, Viren) unter den geplanten Betriebsbedingungen und nicht nur den grundsätzlichen Nachweis des Effekts unter Laborbedingungen. Vor Beschaffungen wird empfohlen, entsprechende Prüfnachweise der Geräte unter Realbedingungen von den Herstellern einzuholen.

Da mobile Luftreinigungsgeräte nicht das in Klassenräumen anfallende Kohlendioxid und den Wasserdampf aus der Raumluft entfernen, können sie nicht als vollständiger Ersatz für Lüftungsmaßnahmen eingesetzt werden, sondern allenfalls als Ergänzung. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher weiter auch in der kalten Jahreszeit die Fensterlüftung als prioritäre Maßnahme. Die Kommission für Innenraumhygiene (IRK) ist in Ihrer Stellungnahme vom 16.11.2020 zum selben Schluss gekommen und hat die hier beschriebenen Empfehlungen weiter detailliert.

In einem Internet-Beitrag auf der Website T-Online vom 10.10.2020 https://www.t-online.de/gesundheit/krankheiten-symptome/id_88709960/aerosole-in-der-luft-koennen-mobile-luftreiniger-das-corona-infektionsrisiko-senken-.html  heißt es zum Einsatz von Luftfiltern: "Nach Einschätzung der Fachleute reicht die Wirkung nicht aus, Viren über die gesamte Unterrichtsdauer wirkungsvoll aus der Luft zu filtern. Ausreichendes Lüften sei der beste Weg."

In einem Beitrag der Glückstädter Fortuna vom 21.10.2020 (Seite 4) wird der Kieler Medizin-professor Helmut Fickenscher zitiert: "Stoßlüftungen in Kitas und Schulen seien ‚per se kein Krankheitsrisiko'- und auch ohne dicke Winterjacken überlebbar. Bei Luftreinigungssystemen bleibt er skeptisch. Deren Wirkung sei noch nicht unter Realbedingungen getestet worden."

Wirksamkeit und Sicherheit beim Einsatz mobiler Luftreinigungsgerätehängen von folgenden Faktoren ab:

• Wirksamkeit der Geräte, fachgerechte Verwendung und sachgerechte Positionierung müssen sichergestellt sein.
• Von einigen Geräten geht eine hohe Geräuschemission aus, die sich stark störend auf das Unterrichtsgeschehen auswirken kann sowie lautes Sprechen erforderlich macht, was zu einem erhöhten (4 bis 11fach) Aerosolausstoß führen und damit eine mögliche Virenlast noch verstärken kann.
• Hinzu kommt, dass die Sicherheit einiger verwendeten Technologien bei Einsatz in Klassen- oder Kitaräumen sehr kritisch ist. So rät das UBA grundsätzlich vom Einsatz von Geräten, die Ozontechnologie verwenden, ab.

Auch Geräte mit Ionisations,- bzw. Plasmatechnik werden für Klassen,- und Kitaräume nur dann empfohlen, sofern der Nachweis erbracht wurde, das keine unerwünschten Nebenprodukte in die Innenraumluft gelangen. Bei Geräten mit UV-C Technik muss sichergestellt sein, das kein UV- Licht in den Raum freigesetzt werden kann.

CO2-Messgeräte

In der "Empfehlung zur Lufthygiene in Unterrichtsräumen in Schulen und vergleichbaren Bildungseinrichtungen während der SARS-CoV-2- Pandemie", herausgegeben vom Ministerium für Soziales, Gesundheit, Jungend, Familie und Senioren des Landes Schleswig-Holstein, heißt es:

„Um einen Indikator für weiteres erforderliches Lüften zu haben, können sogenannte Lüftungsampeln eingesetzt werden. Eine Lüftungsampel misst den Kohlendioxidgehalt der Raumluft. Je nach Funktionsweise zeigt eine Lüftungsampel einen steigenden Kohlendioxidgehalt (CO2) beispielsweise durch Änderung der Farbe von grün über gelb nach rot an. Spätestens wenn Rot aufleuchtet, sollte gelüftet werden. Dadurch wird nicht nur der CO2-Gehalt in einem Unterrichtsraum regelmäßig reduziert, sondern auch die Belastung durch Luftfeuchtigkeit und Aerosole.

Der Einsatz von CO2-Sensoren zum Erkennen eines Lüftungsbedarfs und das richtige Lüften sind sinnvoller als die Anschaffung mobiler Lüftungsgeräte. Sie können dazu beitragen, das richtige Lüftungsverhalten einzuüben. Dabei ist es nicht erforderlich, jeden Unterrichtsraum dauerhaft mit Sensoren auszustatten; einige Geräte pro Schule sind ausreichend. Durch adäquates Lüftungsverhalten wird eine ausreichende Luftqualität sichergestellt.“

Für die Schulstandorte des Schulverband Glückstadt wurden bereits CO2- Messgeräte angeschafft.

Fördermittel

Die Schulstandorte des Schulverband Glückstadt erfüllen gem. den aktuellen Förderrichtlinien nicht die Kriterien, um Fördermittel zu erhalten. Zum Beispiel sind mobile Raumluftfilteranlagen nur förderfähig, wenn Klassenräumen der Kategorie 2 (mit eingeschränkter Lüftungsmöglichkeit, d. h. keine raumlufttechnische Anlage mit Frischluftzufuhr, die Fenster sind nur kippbar bzw. Lüftungsklappen haben einen minimalen Querschnitt) vorhanden sind.

Für die Standorte Bürgerschule, Elbschule und Grundschule Kollmar befinden sich in den Anlagen 28, 29 und 30 Übersichtspläne mit Bewertung der Lüftungsmöglichkeiten. Der Neubau (Mensa) aus 2008 am Standort der Elbschule sowie der Schulneubau in Herzhorn erfüllen die Anforderungen Aufgrund

der zum Zeitpunkt der Fertigstellung geltenden DIN- Normen.

Ein Blick in die beigefügten Grundrisse zeigt schnell, dass der ganz überwiegende Teil der Klassenräume und Fachklassenräume nicht in die Förderkulisse fällt und dass der Einsatz von Luftfiltern hier zumindest nicht einhellig befürwortet wird.

Fazit

Vor dem Hintergrund der geschilderten Vorbehalte gegen den Einsatz von Luftfiltern in Schulen und angesichts der Tatsache, dass der Einsatz solcher Geräte nicht nur Investitionskosten, sondern auch laufende Kosten für Wartung und Unterhaltung (und erhöhte Energieverbräuche) verursacht, sowie der überwiegend gut manuell zu lüftenden Räume, ist seitens des Schulverbandes die Anschaffung solcher Geräte nicht vorgesehen. Ausnahme könnten die zwei Räume 21 und 28 in der Bürgerschule sein.

Aus den genannten Gründen werden weder Fachbereich III (zuständig für mobile Geräte) noch Fachbereich IV (zuständig für feste bauliche Maßnahmen) für die Beschaffung von Luftreinigungsgeräten Mittel im Haushalt 2022 einplanen.

1. Anlage 1

2. Anlage 2

3. 2020.10.01 ZEIT zu Luftreinigern, mit Markierungen

4. Richtig Lüften 

5. 2020.09.29 Lüften Sars Cov 2 - info 33520 UBA

6. 2015.05 Mod.-magazin zur Fensterlüftern

7. 2015.03 Mod.-magazin zu Einzelraumlüftern 

8. 2015.11.01 HH zu lueften-von-klassenraeumen 

9. 2014.10 Mod.-magazin zu Fensterlüftern 

10. 2011_zu_Schullueftung

11. 2011.05.30 funkbasierte Lüftungslösung 

12.  2020.10.22 UBA zu mobilen Luftreinigern bei Corona, mit Markierungen Pt

13.  2020.10.20 Förderrichtlinie

14.  2021.07.29 info 32221 Coronavirus - Aktuelle Informationen

15.  2021.07.21 Prüfkriterien für Luftreiniger (2021-07-23) VDI AG Kurzfassung

16. 2008 Leitfaden für Raumlufthygiene in Schulgebäuden

17. 2021.02 zu Luftreinigern

18.  2021.01.05_Bürgermeisterbrief zu Lüftung

19.  2020_Handreichung_Umweltbundesamt _Lüften in Schulen

20. 2020.11.16_UBA_stellungnahme_luftreiniger

21. 2020.11.12 ZEIT zu Luftreinigern

22. 2020.11.11_Aktuelle Infos Schulbereich_Anlagen

23. 2020.11.11_Aktuelle Infos Schulbereich

24. 2021.07.23 Welche Anforderungen müssen mobile Luftreiniger erfüllen_ _ VDI

25  2020.10.29 ZEIT-Magazin zu Luftreiniger

26. 2008_Untersuchungen_Belueftung_Schulen_DKV

27. 2020.10.16 Link zum Thema Corona + Luftreiniger

28. 2020.10.10 Beitrag auf www.t-online.de

29. 2021.08.13 Übersicht Raumlüftung Bürgerschule

30. 2021.08.13 Übersicht Raumlüftung Elbschule

31. 2021.08.13 Übersicht Raumlüftung Kollmar