Warum fehlen Luftreiniger?

Strömungsmechanik-Forscher Kähler kritisiert, dass ein politisches Signal für Luftreiniger in allen Klassenzimmern fehlt: „Nicht gegen Marktwirtschaft anregieren“

Ein beliebter Gag handelt davon, anderen Menschen Luft zu verkaufen. „Schön dumm, da mitzumachen“, denkt fast jeder. Durchaus kurzsichtig kann es in einer Marktwirtschaft sein, in einer Pandemie für Schulen keine Luftreiniger einzukaufen. Vielleicht aus Angst, selbst keine mehr zu bekommen, statt auf die Tatkraft des Mittelstands und die Gesetze des Marktes zu vertrauen?

Von Annegret Handel-Kempf

Christian Kähler ist Forscher. Deshalb informiert er über Forschung, die er im letzten Jahr gemacht hat, anlässlich der Pandemie. Zugleich ordnet er ein, was aus seiner Beobachtung heraus versäumt wird. Insbesondere durch die Politik. In Feldern, für die gar nicht so viel geforscht werden müsste, weil ihr Nutzen und Wirken beziehungsweise ihre Automatismen hinlänglich bekannt sind. So auch im April 2021, an dessen Ende in Bayern die Inzidenz-Zahlen für Jugendliche im 300er-Bereich lagen.

Stark sei die Pandemie durch die Strömungsmechanik getrieben, weil die Aerosolpartikel, auf der die Viren sitzen, sich mit der Luft ausbreiten. Aber auch, weil „die ganzen Entstehungsprozesse im Körper und die Ablagerung im Körper alles Strömungsmechanik ist“, sagt der Leiter des Instituts für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr in München.

Die Vermeidung, die Verhinderung der Infektion sei ebenfalls Strömungsmechanik. Deshalb habe er sich vor etwa einem Jahr auf dieses Thema „eingeschossen“, auch mit Studien.

Im Frühjahr 2020, zu Beginn der Pandemie, kommunizierte Kähler, wie gut Masken schützen. Bis heute testet er, wie gut diverse Luftreiniger unter unterschiedlichen Gegebenheiten und mit verschiedener Bauweise funktionieren. Seine drei Hauptkriterien für die Anschaffung eines geeigneten Geräts sind erstens die Volumenleistung im Verhältnis zur Raumgröße, um einen sechs- bis achtfachen Luftaustausch pro Stunde zu erreichen, zweitens die Filterqualität, um die Viren abzuscheiden beziehungsweise zu inaktivieren, und schließlich das leise und trotzdem effiziente Arbeiten von Geräten, die in Schulen oder Betrieben im Dauereinsatz laufen, da sie sonst stören und nicht genutzt würden.

Ausschließlich zu lüften, scheitere am Menschen und an der Physik. Wenn nicht durch ständiges Öffnen und Schließen von Fenstern, durch dadurch entstehende Unterschiede zwischen kalt und warm, oder durch Sturm wie an der Küste, echter Luftaustausch entsteht, sinke die Virenlast in der Raumluft kaum.

Schulen umzurüsten mit raumlufttechnischen Anlagen ist der beste Ansatz“, gesteht der Forscher zu. Diese riesigen, verbauten Objekte, die Hunderttausende Euro kosten, seien sehr leise. Solche RTLAs bedeuteten jedoch immer Neubau. Und so schnell bekommt man nicht alle Schulen neu gebaut. „Wir können sie nicht nachrüsten. Das wird 50 bis 100 Jahre dauern. Das muss man erstmal in die Verordnung reinbringen, das ist keine Lösung“, verwirft Kähler die teuerste Option. „Wir haben die Pandemie jetzt.“

Die mittlere Lösung für wenig mit Viren belastete Luft in Schulen sind fix stehende, stationäre Anlagen, für die Kernbohrungen nötig wären, zwei pro Klassenraum. Für sie gäbe es derzeit Fördermittel vom Bund. Doch diese großen, fest verankerten Geräte stellen mit ihren aufwändigen Genehmigungsverfahren auch keine schnelle Lösung für eine Pandemie dar: „Das dauert ein Jahr, alle Zettel auszufüllen, ein Jahr, um sie behördlich zu bearbeiten, ein Jahr für Ausschreibungen für Handwerker und Sonstiges“, listet der Hochschullehrer auf. „Im letzten Jahr werden die stationären Anlagen dann eingebaut. Als Zwischenlösung, die 20.000 Euro pro Klassenraum kostet.“

Kählers Resümee zufolge, kommen für Schulen in dieser Pandemie nur mobile Geräte in Frage, die aufgrund ihrer ruhigen Hochleistung und Langlebigkeit ein paar Tausend Euro kosten. „Die politischen Führer hätten sagen sollen: Wir wollen das. Diese Geräte haben einen nachweislichen Schutz, das ist seit 50 Jahren in der Krankenhaushygiene erwiesen.“

Laut Kählers Studien, sollte ein Luftreinigungsgerät, beim Stand der Pandemie in ihrem zweiten Jahr und angesichts von Viren-Mutationen, innerhalb von 60 Minuten etwa das sechs- bis achtfache Luftvolumen eines Klassenraums filtern, um indirekte Infektionen mit Corona vorzubeugen. Acht Luftwechsel müssten in einem Hörsaal pro Stunde erfolgen, 12- bis 15-mal sollte die Luft in einem Krankenzimmer ausgetauscht werden. Und zwar (in der zweiten oder dritten Filterstufe) mit einem HEPA-Filter (hochabscheidender Schwebstofffilter, High Efficiency Particulate Air Filter) der Klassen H13 besser noch H14, der nach der DIN-Norm EN 1822-1 geprüft ist. „Nur diese Filter scheiden auch wirklich 99,995 Prozent der Aerosolpartikel ab, die diese Viren tragen“, betonen Kähler und seine Mitautoren in ihrer Studie vom August 2020 zur Frage: „Können mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren?“.

Der Vorwurf des Wissenschaftlers: „Diese Geräte aus dem Markt rauszuhalten, ist großer Unsinn. Das ist Unfug, eine vollkommen verfehlte Politik, ein Schaden an der Bevölkerung.“ Ebenso sei es beim Impfstoff. Der Preis sei nicht so relevant. Kähler geht es um eindeutige Signale. „Die Industrie hätte viel mehr produziert, um Geld zu verdienen“, sagt der Strömungsmechanik-Experte. „Man muss doch mal Marktwirtschaft verstehen, wenn man so was macht, nicht gegen die Marktwirtschaft anregieren.“

Wenn man nicht einen Anreiz setze, würde es zum unternehmerischen Risiko, Tausende Geräte in Vorleistung zu produzieren: „Und dann sagt vielleicht die Regierung: Ne, wir wollen das nicht.“

Der Hochschulprofessor vertraut auf die Industrie: „Es gibt ganz viele Unternehmen, die solche Raumluftreiniger bauen, wenn das politische Signal käme, wir wollen alle Klassenräume ausstatten. Der ganze Mittelstand in Deutschland würde die Produktion hochfahren, sie würden den ganzen Bedarf nach kurzer Zeit decken.“ Das Geld würde idealerweise bereitgestellt vom Bund, weil es ja eigentlich „eine kleine Summe“ sei. „Es kostet 1,5 bis 2 Milliarden Euro, mobile Luftreiniger zur Vermeidung einer indirekten Infektion für alle Klassenräume in Deutschland, zusammen mit transparenten Schutzwänden, die eine direkte Infektion verhindern“, rechnet Kähler vor. Das sei wenig im Vergleich zu Staatshilfen, zu Lockdown-Kosten.

Und er sieht einen sozialökonomischen Nutzen, neben dem indirekten Infektionsschutz durch die mobilen Hochleistungsluftreiniger: „Wenn der Staat sagt, wir stellen Geld bereit, wird das Arbeitsplätze sichern, weil das den Mittelstand ankurbelt. Weil am Ende Steuern dabei rauskommen, da die Investition bewirkt, dass Arbeiterinnen und Arbeiter Geld ausgeben.“

Am Anfang der Pandemie waren es die Masken, deren Wirksamkeit in Frage gestellt wurde. Damals, als die Produktion in Asien stillstand und Mund- und Nasenschutz-Produkte deshalb knapp waren, während Corona sich weltweit ausbreitete. Professor Kähler wies im Frühjahr 2020 mit seinem Team vom Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik nach, dass Masken vor der Ausbreitung der Infektion schützen. Als sich die Intensivstationen füllten, schreckliche Bilder aus Italien kamen, wurden Schulen und Betriebe fast über Nacht geschlossen, um die Menschen vor Ansteckung zu schützen. Die Situation war AH-Lockdown, ohne Schutzschilder aus Flies oder Stoff. „Man wollte die Masken für sich selbst haben und für den medizinischen Bereich“, sagt Kähler ein Jahr später bei einem digitalen Roundtable, den ein Hersteller von kleinen Mono-Luftreinigern für den privaten Bereich veranstaltete.

Dort bat ihn die Verfasserin dieser Zeilen um seine Einordnung, warum es beispielsweise die Stadt München ablehnt, größere mobile Luftreiniger für die Schulen anzuschaffen. Virenlast-Reduzierer, die aus dem Profisegment kommen, deshalb auch leise und leistungsstark im Dauerbetrieb arbeiten könnten. Von der Pressestelle des Referats für Bildung und Sport hatte sie im März 2021 auf Nachfrage folgendes Statement erhalten:

„Als Sachaufwandsträgerin für die rund 350 öffentlichen Schulen in München hat die Landeshauptstadt eine Expert*innenrunde mit Vertreter*innen des Gesundheitsreferats, des Referats für Bildung und Sport, des Baureferats, des Fachdienstes für Arbeitssicherheit, des Betriebsärztlichen Dienstes und der Stabsstelle Krankenhaushygiene einberufen.

Diese Expert*innen kamen zu folgenden Ergebnissen: Die Anschaffung von mobilen Raumluftreinigungsgeräten wird für die Münchner Schulen derzeit nicht für sinnvoll erachtet, da der infektionspräventive Nutzen hinsichtlich Covid-19 bislang nicht nachgewiesen wurde und sie ggf. sogar kontraproduktiv wirken.“

Kähler reagierte mit klaren Worten: „Dieses Statement ist komplett falsch. Diese Geräte werden seit 50 Jahren eingesetzt, sie sind zertifiziert und lizensiert. Die Infektionswahrscheinlichkeit fängt an bei der Aerosolkonzentration im Raum und ist proportional zur Virenkonzentration, daher generieren sie weniger Infektionsrisiko.“

Die „falsche“, „generelle“ Aussage der Expertengruppe sei möglicherweise dadurch motiviert, dass auch schlechte Geräte auf dem Markt seien, für die man keine Empfehlung abgeben möchte, da diese nicht helfen. Doch der Wissenschaftler äußert weitere Vermutungen, „warum sich viele gegen die Anschaffung sperren“. Er sagt: „Ich könnte ihnen eine Liste auflegen, welche Behörden diese Geräte beschafft haben, das sind Tausende. Alle Ministerien haben das, viele Gerichte. Sie sehen das abends in den Nachrichten, diese ganzen Schutzvorkehrungen. Es wird nur noch versucht, diese aus den Klassenräumen fernzuhalten.“

Und dann kommt er auf einen vielleicht befürchteten Mangel an tauglichen Luftreinigern im Kostensegment von gemäßigten, einstelligen Tausenderbeträgen zu sprechen, der bei einem politischen Signal an den Markt gar nicht entstehen müsste. Kähler führt aus: „Grund ist meines Erachtens ein anderer. Wenn man sagen würde, wir wollen diese Geräte für Klassenräume, wären das viele Millionen. Wenn alle Klassenräume Lufteiniger bekämen, wären Geräte für die Allgemeinheit nicht mehr verfügbar. Das heißt, wenn ein Amt bei einer Firma bestellen will, wird es keine mehr kriegen.“ Das sei eine Motivation, möglicherweise.

Kähler erinnert an die Infragestellung des Nutzens von Masken. Er konstatiert „eine gängige Methode, die offensichtlich verwendet wird, um Bedarf in bestimmte Bereiche zu lenken, indem man sie anderen Bedürftigen vorenthält“. Sein Urteil zum „Heraushalten“ von Luftreinigern aus Klassenzimmern: „Eine verfehlte Politik an dieser Stelle.“ – Womit sich der Kreis zum „Anregieren gegen den Markt“ schließt. Und zu Risiken in Pandemien, die Luftreiniger in Schulen und Betrieben, neben Tests, herabsetzen könnten.

Copyright des Textes by Annegret Handel-Kempf, Redaktionsbüro Smarte Zeitung: Veröffentlichung, Abdruck und Verwendung der Inhalte nur mit Nennung der Autorin und gegen Honorierung. Bankverbindung und VG-Wort-Karteinummer auf Anfrage.

Präsenzunterricht bei hohen Inzidenzen in der Pandemie: Luftreiniger mit Qualität sind kein Luxus – auch für eine Landeshauptstadt

Kaum eine Lockerung des Lockdowns wurde und wird so vehement gefordert, wie die bleibende Rückkehr von Schüler*innen an die Schulen. Doch solange Lehrer*innen, Kinder und Jugendliche nicht umfassend geschützt werden, ist das schwierig. Der Wechselunterricht wäre eine Option, wenn zugleich möglichst viel für die Ansteckungsprävention getan würde. Viele Sachaufwandsträger nutzen mittlerweile die Fördertöpfe, um mobile Luftreiniger mit hoher Filterwirkung in den Klassenräumen aufzustellen. Doch längst nicht alle, obwohl die Ansteckungsgefahr über Aerosole durch Mutationen noch zunimmt.

Von Annegret Handel-Kempf

Die Zeit der Ausreden ist vorbei. Geld muss auch für die Gesundheit von Schüler*innen locker gemacht werden.

Große, mobile Raumluftreiniger können hocheffizient wirken. Als Standgeräte, teils sogar auf Rollen, lassen sie sich einfach anschaffen und aufstellen. Eine integrierte, thermische Reinigung ihrer Filter erhöht die Hygiene, reduziert den Wartungsaufwand und die Funktionskosten.

Schulaufwandsträger, in der Regel sind das die Kommunen, nutzen als Ausrede gerne bereits vorhandene, festverbaute, raumlufttechnische Anlagen (RLTAs). Doch deren Umrüstung wäre teuer und zeitaufwendig und für die jetzt geforderten Schulöffnungen zu spät abgeschlossen. Denn die Aufwertung von stationären Lüftungsanlagen im Bestand zu vireneffektiven Raumluftreinigern braucht zu viel Zeit für Genehmigungsverfahren und reichlich Geld für den nicht unkomplizierten Umbau.

Manch moderne, stationäre RLTA tauscht die Luft stündlich komplett aus. Das klingt gut, reicht aber nicht. Die Viren bleiben als Last im Raum, wenn die Luftwechselrate nicht deutlich erhöht wird.

Fest verbaute RLT-Anlagen könnten gegebenenfalls auch im Winter bei Frost effizient arbeiten, sofern sie für einen Umluftbetrieb mit hochklassigen Filtern ausrüstbar sind. Hier besteht aber die Gefahr, dass virenhaltige Aerosole wieder dem Raum zugeführt werden. Davor warnt die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) in ihrem Dokument „Infektionsschutzgerechtes Lüften – Hinweise und Maßnahmen in Zeiten der SARS-CoV-2-Epidemie“. Deshalb sollten „geeignete Methoden zur Luftbehandlung mittels Abscheidung oder Inaktivierung von Viren“ angewandt werden.

Die Behörde nennt als geeignetes Filtersystem HEPA-Filter nach DIN 1822-1. Zusätzlich sei der Volumenluftstrom anzupassen, damit nicht ein Überdruck den Luftwechsel senkt und Undichtigkeiten in den Lüftungsleitungen begünstigt.

Klingt kompliziert. Einfacher sind mobile Luftreiniger, die ein Jahr nach Beginn der Pandemie schon längst in jedem Klassenzimmer und anderem Unterrichtsraum stehen könnten. Doch Eltern, Virologen und Schulen rennen bei manchen Sachaufwandsträgern immer noch gegen Wände. Ausgerechnet hier schlägt in Pandemie-Zeiten der Sparfuchs durch.

Worauf es ankommt: Wenn nicht genügend frische Luft über Fenster hereinkommt, muss die Technik helfen. Sagt auch das Umweltbundesamt (UBA). Denn fünf- bis siebenmal pro Stunde sollte die Luft in Innenräumen komplett gegen frische Außenluft ausgetauscht bzw. wirksam gereinigt werden. Das heißt, ein Luftreinigungsgerät muss zur Corona-Prävention innerhalb von 60 Minuten etwa das sechsfache Luftvolumen des Raumes filtern. Und zwar (in der zweiten oder dritten Filterstufe) mit einem HEPA-Filter (hochabscheidender Schwebstofffilter, High Efficiency Particulate Air Filter) der Klassen H13 besser noch H14, der nach der DIN-Norm EN 1822-1 geprüft ist. „Nur diese Filter scheiden auch wirklich 99,995 Prozent der Aerosolpartikel ab, die diese Viren tragen“, betonen Professor Christian Kähler und seine Mitautoren in ihrer August-Studie zur Frage: „Können mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren?“. Kähler forscht am Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik der Universität der Bundeswehr München in Neubiberg. Für die gefährlicheren Mutanten muss dem Experten zufolge die Luft sogar noch häufiger gereinigt werden.

Solange nicht Fachfirmen wirksame, mobile Luftreiniger aufstellen, besteht die Gefahr, dass in den Schulen vorhandene Sekundärluftgeräte als Ersatz genutzt werden. Das darf nicht geschehen. Denn beispielsweise Ventilatoren oder Heizluftgebläse könnten „Tröpfchen oder Aerosole mit Viren unter Umständen auf andere Personen lenken und so das Infektionsrisiko steigern“, lautet eine Warnung der Arbeitsschutz- und Arbeitsmedizin-Behörde BAuA vor Virenumtriebigkeit durch raumluftdurchmischende Technik ohne Reinigungswirkung.

In Berlin waren Mitte Januar, einer Umfrage der Deutschen Presseagentur zufolge, die Bezirksämter dabei, Luftreiniger zu besorgen, wenn auch nicht für alle Klassenräume.

Je länger keine verlässlichen Geräte angeschafft werden, desto größer wird die Gefahr, dass improvisiert und gebastelt wird, um Viren zu vertreiben: Die Weltgesundheitsbehörde WHO, das Umweltbundesamt (UBA) und diverse andere Institutionen raten, im Umfeld von Menschen auf Raumluftreiniger zu verzichten, die (ergänzend) mit ultravioletter Strahlung, elektrostatischer Wirkungsweise, Ozon, Plasma und Ionisierung wirken. Sie könnten reizen oder die Gesundheit gefährden. Hände weg, das gilt auch bei ungeprüfter und unerprobter Billigware aus zweifelhafter Quelle und mit niedrigen Standards. Aktivkohle-Filter, in Durchsatzgeräten häufig gegen Gase und Gerüche eingesetzt, haben allein keine Wirkung auf Viren.

Derzeit scheinen zumindest im südlichen Freistaat teils mehr CO2-Messgeräte als mobile Luftreiniger in Schulen aufgestellt zu werden. In der ersten Antragsrunde, die bis Ende Dezember 2020 lief, haben nach Auskunft eines Sprechers des
Bayerischen Staatsministeriums für Unterricht und Kultus rund 450 kommunale und private Schulaufwandsträger die Förderung von rund 4.600 mobilen Luftreinigungsgeräten beantragt. CO2-Sensoren seien in diesem Zeitraum von gut 1.600 Schulaufwandsträgern beantragt worden. In der aktuell laufenden zweiten Antragsrunde sollen bislang rund 400 kommunale und private Schulaufwandsträger Förderanträge für weitere rund 7.450 mobile Raumluftreinigungsgeräte gestellt haben. Das Ergebnis zeige, dass viele Schulaufwandsträger die Chance nutzen, die ihnen die Staatregierung mit dem Förderprogramm bietet. „Andere Schulaufwandsträger sind leider noch nicht aktiv geworden, etwa die Landeshauptstadt München“, so der KuMi-Sprecher. Für den Bereich der öffentlichen Schulen seien im staatlichen Förderprogramm noch Mittel verfügbar.

Von der Stadt München heißt es auf Nachfrage: „Als Sachaufwandsträgerin für die rund 350 öffentlichen Schulen in München hat die Landeshauptstadt eine Expert*innenrunde mit Vertreter*innen des Gesundheitsreferats, des Referats für Bildung und Sport, des Baureferats, des Fachdienstes für Arbeitssicherheit, des Betriebsärztlichen Dienstes und der Stabsstelle Krankenhaushygiene einberufen. Diese Expert*innen kamen zu folgenden Ergebnissen: Die Anschaffung von mobilen Raumluftreinigungsgeräten wird für die Münchner Schulen derzeit nicht für sinnvoll erachtet, da der infektionspräventive Nutzen hinsichtlich Covid-19 bislang nicht nachgewiesen wurde und sie ggf. sogar kontraproduktiv wirken.“

Die Münchner Schulen erhielten außerdem die Möglichkeit, zur Umsetzung des individuellen Lüftungskonzepts CO2-Messgeräte für ihre Klassenzimmer anzuschaffen. Die CO2-Ampeln gäben einen Hinweis, wenn sich die Luftqualität im Raum verschlechtert.

Immerhin könnten Kohlendioxid-Messgeräte feststellen, ob wirklich Luft ausgetauscht wird. Sie dürften jedoch nicht als Indikator für die Virenlast im Raum missverstanden werden. Dies rechneten Kähler und Kollegen Ende September in einer weiteren Studie mit dem Titel: „Schulunterricht während der SARS-CoV-2 Pandemie ‒ Welches Konzept ist sicher, realisierbar und ökologisch vertretbar?“ anhand mathematischer Modelle vor. Das Problem der Kohlendioxid-Messer: Anzahl und Aktivität der Menschen im Raum berücksichtigen die CO2-Ampeln den Forschern zufolge nicht und sie zählen keine Viren.

Fenster-Aufreißen reicht nicht. Und CO2-Messer wiegen uns in falscher Sicherheit. Lüften vor Unterrichtsbeginn treibt vorübergehend sogar die Aerosol-Konzentration hoch, während der CO2-Wert sinkt. Das stellte ein Team um Joachim Curtius von der Arbeitsgruppe Experimentelle Atmosphärenforschung an der Goethe-Universität Frankfurt fest, als es in einer Schule mobile Luftreiniger mit einem HEPA-Filter ausprobierte und seine Ergebnisse in einem Preprint veröffentlichte.

Fazit – Endlich shoppen gehen und mobile Hochleistungs-Luftreiniger kaufen: Investitionen in mobile Luftreiniger werden teilweise vom Staat gefördert. In Bayern in einer zweiten Antragsrunde noch bis Ende März, mit bis zu 50 Prozent bzw. einem Förderhöchstbetrag von 1.750 Euro pro Raum – jetzt auch für alle Räume, wie Minister Piazolo betont.

Mehrere solcher Geräte wurden in Deutschland neu entwickelt und von Wissenschaftlern intensiv getestet. Als Referenz-Produkt für seine Studien verwandte das Institut für Strömungstechnik und Aerodynamik der Bundeswehr-Uni München solche Hochleistungs-Luftreiniger. Die mobilen Geräte wurden mit besonders hoher Filtervolumenleistung speziell für mittlere und große Räume wie Schulklassen, Büros oder Gastronomieräume konstruiert und getestet. Die Viren im Filter sollen durch die Erhitzung zerstört und der Entstehung von Bakterien, Biofilmen und Pilzen ohne gesundheitsschädliche chemische Zusatzstoffe oder UV-C-Strahlung entgegengewirkt werden.

Krankheiten, die durch Keime, Bakterien und Viren hervorgerufen werden, inklusive Corona und Influenza, sollen mit mobilen Luftreinigern vermieden, die Pollen- und Staubbelastung gesenkt und das Wohlbefinden von Allergikern und Asthmatikern gesteigert werden. Lernen würde so leichter und angenehmer.

Das heißt, mobile Luftreiniger könnten auch nach der Corona-Pandemie dazu beitragen, dass Kinder entspannter im Klassenzimmer sitzen und weniger Krankheiten aus der Schule mit heimbringen. Das sollte uns die Anschaffung wert sein. Und gegenwärtig ist Präsenzunterricht sowieso nur dann zu verantworten, wenn die Luft so rein ist, wie es technische Maßnahmen hergeben.

Copyright des Textes by Annegret Handel-Kempf, Redaktionsbüro Smarte Zeitung: Veröffentlichung, Abdruck und Verwendung der Inhalte nur gegen Honorierung. Bankverbindung und VG-Wort-Karteinummer auf Anfrage.

Präsenzunterricht ist nur zu verantworten, wenn die Luft rein ist: Spart nicht an den Schülern – Schafft endlich Luftreiniger an!

Kaum eine Lockerung des Lockdowns wird so vehement gefordert, wie die Rückkehr von Schüler*innen an die Schulen. Doch solange Lehrer*innen, Kinder und Jugendliche nicht umfassend geschützt werden, ist das schwierig. Wechselunterricht kann nur dann ein Anfang sein, wenn möglichst viel für die Ansteckungsprävention getan wird. Die Sachaufwandsträger müssen endlich die Fördertöpfe nutzen und mobile Luftreiniger mit hoher Filterwirkung in den Klassenräumen aufstellen, bevor weitere Schüler*innen in die Schulen zurückkehren.

Von Annegret Handel-Kempf

Die Zeit der Ausreden ist vorbei. Geld muss auch für die Gesundheit von Schüler*innen locker gemacht werden.

Große, mobile Raumluftreiniger können hocheffizient wirken. Als Standgeräte, teils sogar auf Rollen, lassen sie sich einfach anschaffen und aufstellen. Eine integrierte, thermische Reinigung ihrer Filter erhöht die Hygiene, reduziert den Wartungsaufwand und die Funktionskosten.

Sachaufwandsträger, in der Regel sind das die Kommunen, nutzen als Ausrede gerne bereits vorhandene, festverbaute, raumlufttechnische Anlagen (RLTAs). Doch deren Umrüstung wäre teuer und zeitaufwendig und für die jetzt geforderten Schulöffnungen zu spät abgeschlossen. Denn die Aufwertung von stationären Lüftungsanlagen im Bestand zu vireneffektiven Raumluftreinigern braucht zu viel Zeit für Genehmigungsverfahren und reichlich Geld für den nicht unkomplizierten Umbau.

Manch moderne, stationäre RLTA tauscht die Luft stündlich komplett aus. Das klingt gut, reicht aber nicht. Die Viren bleiben als Last im Raum, wenn die Luftwechselrate nicht deutlich erhöht wird.

Fest verbaute RLT-Anlagen könnten gegebenenfalls auch im Winter bei Frost effizient arbeiten, sofern sie für einen Umluftbetrieb mit hochklassigen Filtern ausrüstbar sind. Hier besteht aber die Gefahr, dass virenhaltige Aerosole wieder dem Raum zugeführt werden. Davor warnt die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) in ihrem Dokument „Infektionsschutzgerechtes Lüften – Hinweise und Maßnahmen in Zeiten der SARS-CoV-2-Epidemie“. Deshalb sollten „geeignete Methoden zur Luftbehandlung mittels Abscheidung oder Inaktivierung von Viren“ angewandt werden.

Die Behörde nennt als geeignetes Filtersystem HEPA-Filter nach DIN 1822-1. Zusätzlich sei der Volumenluftstrom anzupassen, damit nicht ein Überdruck den Luftwechsel senkt und Undichtigkeiten in den Lüftungsleitungen begünstigt.

Klingt kompliziert. Einfacher sind mobile Luftreiniger, die ein Jahr nach Beginn der Pandemie schon längst in jedem Klassenzimmer und anderem Unterrichtsraum stehen könnten. Doch Eltern, Virologen und Schulen rennen bei den Sachaufwandsträgern gegen Wände. Ausgerechnet hier schlägt in Pandemie-Zeiten der Sparfuchs durch.

Worauf es ankommt: Wenn nicht genügend frische Luft über Fenster hereinkommt, muss die Technik helfen. Sagt auch das Umweltbundesamt (UBA). Denn fünf- bis siebenmal pro Stunde sollte die Luft in Innenräumen komplett gegen frische Außenluft ausgetauscht bzw. wirksam gereinigt werden. Das heißt, ein Luftreinigungsgerät muss zur Corona-Prävention innerhalb von 60 Minuten etwa das sechsfache Luftvolumen des Raumes filtern. Und zwar (in der zweiten oder dritten Filterstufe) mit einem HEPA-Filter (hochabscheidender Schwebstofffilter, High Efficiency Particulate Air Filter) der Klassen H13 besser noch H14, der nach der DIN-Norm EN 1822-1 geprüft ist. „Nur diese Filter scheiden auch wirklich 99,995 Prozent der Aerosolpartikel ab, die diese Viren tragen“, betonen Professor Christian Kähler und seine Mitautoren in ihrer August-Studie zur Frage: „Können mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren?“. Kähler forscht am Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik der Universität der Bundeswehr München in Neubiberg.

Solange nicht Fachfirmen wirksame, mobile Luftreiniger aufstellen, besteht die Gefahr, dass in den Schulen vorhandene Sekundärluftgeräte als Ersatz genutzt werden. Das darf nicht geschehen. Denn beispielsweise Ventilatoren oder Heizluftgebläse könnten „Tröpfchen oder Aerosole mit Viren unter Umständen auf andere Personen lenken und so das Infektionsrisiko steigern“, lautet eine Warnung der Arbeitsschutz- und Arbeitsmedizin-Behörde BAuA vor Virenumtriebigkeit durch raumluftdurchmischende Technik ohne Reinigungswirkung.

Je länger keine verlässlichen Geräte angeschafft werden, desto größer wird die Gefahr, dass improvisiert und gebastelt wird, um Viren zu vertreiben: Die Weltgesundheitsbehörde WHO, das Umweltbundesamt (UBA) und diverse andere Institutionen raten, im Umfeld von Menschen auf Raumluftreiniger zu verzichten, die (ergänzend) mit ultravioletter Strahlung, elektrostatischer Wirkungsweise, Ozon, Plasma und Ionisierung wirken. Sie könnten reizen oder die Gesundheit gefährden. Hände weg, das gilt auch bei ungeprüfter und unerprobter Billigware aus zweifelhafter Quelle und mit niedrigen Standards. Aktivkohle-Filter, in Durchsatzgeräten häufig gegen Gase und Gerüche eingesetzt, haben allein keine Wirkung auf Viren.

Derzeit werden sehr viel mehr CO2-Messgeräte als mobile Luftreiniger in Schulen aufgestellt. In Bayern beispielsweise verteilt eine Staatssekretärin des Kultusministeriums großzügige Mengen der sensorischen Belastungsmesser, aber nur wenige Luftreiniger.

Immerhin könnten Kohlendioxid-Messgeräte feststellen, ob wirklich Luft ausgetauscht wird. Sie dürften jedoch nicht als Indikator für die Virenlast im Raum missverstanden werden. Dies rechneten Kähler und Kollegen Ende September in einer weiteren Studie mit dem Titel: „Schulunterricht während der SARS-CoV-2 Pandemie ‒ Welches Konzept ist sicher, realisierbar und ökologisch vertretbar?“ anhand mathematischer Modelle vor. Das Problem der Kohlendioxid-Messer: Anzahl und Aktivität der Menschen im Raum berücksichtigen die CO2-Ampeln den Forschern zufolge nicht und sie zählen keine Viren.

Fenster-Aufreißen reicht nicht. Und CO2-Messer wiegen uns in falscher Sicherheit. Lüften vor Unterrichtsbeginn treibt vorübergehend sogar die Aerosol-Konzentration hoch, während der CO2-Wert sinkt. Das stellte ein Team um Joachim Curtius von der Arbeitsgruppe Experimentelle Atmosphärenforschung an der Goethe-Universität Frankfurt fest, als es in einer Schule mobile Luftreiniger mit einem HEPA-Filter ausprobierte und seine Ergebnisse in einem Preprint veröffentlichte.

Fazit – Endlich shoppen gehen und mobile Hochleistungs-Luftreiniger kaufen: Investitionen in mobile Luftreiniger werden teilweise vom Staat gefördert. In Bayern in einer zweiten Antragsrunde noch bis Ende März, mit bis zu 50 Prozent bzw. einem Förderhöchstbetrag von 1.750 Euro pro Raum.

Mehrere solcher Geräte wurden in Deutschland neu entwickelt und von Wissenschaftlern intensiv getestet. Als Referenz-Produkt für seine Studien verwandte das Institut für Strömungstechnik und Aerodynamik der Bundeswehr-Uni München solche Hochleistungs-Luftreiniger. Die mobilen Geräte wurden mit besonders hoher Filtervolumenleistung speziell für mittlere und große Räume wie Schulklassen, Büros oder Gastronomieräume konstruiert und getestet. Die Viren im Filter sollen durch die Erhitzung zerstört und der Entstehung von Bakterien, Biofilmen und Pilzen ohne gesundheitsschädliche chemische Zusatzstoffe oder UV-C-Strahlung entgegengewirkt werden.

Krankheiten, die durch Keime, Bakterien und Viren hervorgerufen werden, inklusive Corona und Influenza, sollen mit mobilen Luftreinigern vermieden, die Pollen- und Staubbelastung gesenkt und das Wohlbefinden von Allergikern und Asthmatikern gesteigert werden. Lernen würde so leichter und angenehmer.

Das heißt, mobile Luftreiniger könnten auch nach der Corona-Pandemie dazu beitragen, dass Kinder entspannter im Klassenzimmer sitzen und weniger Krankheiten aus der Schule mit heimbringen. Das sollte uns die Anschaffung wert sein. Und gegenwärtig ist Präsenzunterricht sowieso nur dann zu verantworten, wenn die Luft so rein ist, wie es technische Maßnahmen hergeben.

Copyright des Textes by Annegret Handel-Kempf, Redaktionsbüro Smarte Zeitung: Veröffentlichung, Abdruck und Verwendung der Inhalte nur mit Nennung der Autorin und gegen Honorierung. Bankverbindung und VG-Wort-Karteinummer auf Anfrage.

Neue Arbeitsplätze durch Neue Energien: 100.000 Fachkräfte für Wärmewende gesucht – „Schaffen“ für ein gutes Klima

ifeu-Geschäftsfüher Pehnt: „Erste zaghafte Pflänzchen“ beim Ausbau der Erneuerbaren Energien zu erkennen

MÜNCHEN/BERLIN (AHK) „Die Absenkung der Stromsteuer auf das europäische Mindestniveau wäre ein wichtiger Anstoß für die Verbraucher“, sagte BEE-Präsidentin Dr. Simone Peter gegenüber Journalisten zur Relevanz der Wärmewende.

Der Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. (BEE) hat am 5. Oktober 2020 mit seinem Positionspapier „Krisen überwinden, Wachstum stärken, Wohlstand sichern“ seine Kernforderungen für die Bundestagswahl 2021 zum Ausbau der Erneuerbaren Energien im Wärmesektor auf einer Pressekonferenz vorgestellt.

„Die große Chance der Wärmewende besteht darin, dass eine wirtschaftliche Belebung auf verschiedenen Wertschöpfungsstufen mit Klimaschutzzielen und Kosteneinsparung in Verbindung gebracht wird“, so Peter. Immer noch würden annährend 85 Prozent der Wärme und Kälte mit fossilen Energien erzeugt. Vor allem im Gebäudebestand seien Effizienzmaßnahmen und die Umstellung auf saubere Energien erforderlich. „Insbesondere in gesamtwirtschaftlich unsicheren Zeiten aufgrund der Corona-Pandemie kann der Ausbau der Erneuerbaren Energien im Wärmesektor einen wichtigen Beitrag zur Sicherung von Arbeitsplätzen und regionaler Wertschöpfung leisten“, betonte die BEE-Präsidentin.

Unterstützt wird diese Einschätzung von Dr. Martin Pehnt, Wissenschaftlicher Geschäftführer und Vorstand des Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu): „Der Ausbau der Erneuerbaren Energien im Wärmemarkt stagniert seit Jahren!“ Das sei dringend zu ändern, damit der Wärmesektor seinen Beitrag zu Klimaschutz und Unabhängigkeit von Importen leisten könne. „Hier müssen wir nun mit ganz konkreten Maßnahmen umso dynamischer aufholen“, fordert Pehnt. Bis 2050 blieben nicht einmal 30 Jahre – dies sei ein sehr kurzer Zeitraum für den Wärmesektor, der durch langfristige Investitionszyklen geprägt ist.

„Erste zaghafte Pflänzchen“ seien im ersten Quartal 2020 mit einer Verdoppelung der Biomasse und einem Anstieg um 24 Prozent bei den Wärmepumpen im Bereich der Erneuerbaren Wärme zu erkennen. Immer noch würden jedoch viermal mehr fossile Kessel verkauft. Im Heizungsbau sollte es nach Pehnts Ansicht möglich werden, schnell auf geförderte Erneuerbare Wärme umzusteigen, wenn eine Heizung kaputt gehe.

Pehnt sprach bei der Präsentation konkret von 100.00 Fachkräften, die für einen Ausbau der Erneuerbaren Energien im Wärmesektor bemötigt würden.  „Für Menschen, die nach der Corona-Krise aus der Kurzarbeit kommen, bedeuten diese Arbeitsplätze eine große Chance“. Auch Ingenieure würden beispielsweise für den Fernwärmebereich gebraucht.

Text: Annegret Handel-Kempf / Redaktionsbüro Smarte Zeitung

Wenn Wasserstoff das Erdöl ersetzen soll: Die Transformation der Energiewirtschaft spaltet Import- und Selbstversorgungsbefürworter

Von Annegret Handel-Kempf

München, 5. November 2020. Mit Wasserstoff das Wohnzimmer heizen oder die Waschmaschine antreiben? Das macht wenig Sinn, wenn es um ein einzelnes Eigenheim geht. Zu hoch sind die Verluste beim Hin- und Her-Umwandeln der Energie. Zu schlecht somit die Umwelt- und die Wirtschaftsbilanz. Darin sind sich viele Wissenschaftler einig. Eine Option gibt es doch für Haushalte, wenn es nach Federico Giovannetti vom Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) geht. Diese sieht der Forscher in bestehender Infrastruktur in Form von Wärmenetzen für Gebäude, in die „grüner Wasserstoff“ aus erneuerbaren Energien eingespeist werden könnte. In den Politiken sei Raumwärme aus grünem Wasserstoff, auch wenn er in solch großen Maßstäben verwendbar wäre, jedoch „wohl nicht priorisiert“, erläuterte der Ingenieur für Architektur- und Bauwissenschaft, der auch einen Doktor in Philosophie hat, bei der Jahrestagung des Forschungsverbands FVEE.

Anders sieht es mit Flugverkehr, Schiffsverkehr und Industrie aus. Erdöl soll dort bis 2030 oder 2050 weitgehend durch Wasserstoff ersetzt werden. Der Wegfall des Erdölgeschäfts könnte in manchen Ländern des globalen Südens damit kompensiert werden. Beispiele sind Saudi-Arabien und Mali. Wobei Versorgungssicherheit zu gewährleisten ist, zudem mögliche regionale Konflikte in den sonnenreichen Ländern einkalkuliert werden müssen. Außerdem deren verbleibende Möglichkeiten, trotz Wasserstoffproduktion für Industriestaaten, selbst auf Erneuerbare Energien umzustellen. Sicherheitsfragen spielen auch beim Transport eine Rolle. Ebenso Arbeitsplätze in Deutschland: Warum nicht gleich selbst Wasserstoff hierzulande herstellen?

Bei der Jahrestagung des Forschungsverbandes Erneuerbare Energien FVEE waren zum Thema „Import von Wasserstoff“ vorsichtige und kritische Stimmen zu hören. Manche Vortragenden und Tagungsteilnehmer bevorzugten regionale Lösungen. Aber auch die Losung „Deutschland wird Exportweltmeister bei den EE-Technologien und Importweltmeister beim Wasserstoff“ tauchte auf. Stichwort: Außenhandelsbilanz. Die Importeure sollen sich das Einkaufen weiter leisten können. Die Frage: „Ist es gut für die anderen, wenn die für uns den Wasserstoff produzieren?“, stellte Alexander Dyck vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in den Raum.

Kein Zweifel: Der „Green Deal“ der Europäischen Union und die Klimastrategie der Bundesregierung haben viele Gesichter.

Die Politikwissenschaftlerin Eva Hauser vom Saarländer IZES-Institut äußerte im FVEE-Chat: „Der Weg, den wir in BEniVEr wählen wollen, ist der, Typen von Ländern zu bilden, für die man unterschiedliche Risikoabsicherungsstrategien entwickeln sollte.“ – Im Rahmen der Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“ (BEniVEr) untersucht die Begleitforschung fachübergreifende Analysen zu technischen, ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Auswirkungen. Die Entwicklung strombasierter Kraftstoffe und weiterer nicht-fossiler Erdölsubstitute sollen so von Instituten und Forschungsbereichen in größere Zusammenhänge gestellte werden. Die Initiative wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Das Thema „Wasserstoff“ wird vielerorts diskutier, intensiv erforscht und kommentiert.

Das Wuppertal Institut / DIW Econ führte in einer „Bewertung der Vor- und Nachteile von Wasserstoffimporten im Vergleich zur heimischen Erzeugung – Studie für den Landesverband Erneuerbare Energien NRW e. V. (LEE-NRW) vom 3. November 2020 an: „Nach einer Studie im Auftrag der Energieagentur NRW (Schindler 2019) können dagegen bereits heute die Produktionskosten von Wasserstoff aus onshore-Windstrom (ca. 80 €/MWh) in Deutschland als konkurrenzfähig mit den Importkosten aus Nordafrika der anderen Studien betrachtet werden.“ Diese Anmerkung findet sich unter der Überschrift: „Importkosten für grünen Wasserstoff aus Nordafrika gemäß Studienlandschaft“.

Christian Mildenberger, Geschäftsführer des LEE NRW, äußerste anlässlich der Veröffentlichung der Bewertungsstudie: „Im Energieland NRW sind die Unternehmen auf die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff angewiesen, um ihre Produktion klimaneutral zu machen.“ Die Studie zeige durch ihre Gesamtbetrachtung eindrücklich auf, dass dieser besser im eigenen Land erzeugt werden sollte. Mildenberger weiter: „Es wird zudem klar, dass H2-Importe nicht automatisch günstiger sind und die Wertschöpfungseffekte bei heimischer Produktion ein neues Wirtschaftswunder in Deutschland auslösen könnten, mit Blick auf die potenziellen Arbeitsplätze. Und die Erneuerbare-Energien-Potenziale dafür sind da.“

Dr. Simone Peter, Präsidentin des Bundesverbands Erneuerbare Energie (BEE), sprach sich ebenfalls dafür aus, grünen Wasserstoff regional zu erzeugen: „Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie haben wir in Deutschland bisher nur beschlossen, grünen Wasserstoff in großem Stil zu konsumieren. Jetzt muss auf die Agenda, ausschließlich grünen Wasserstoff zu fördern und ihn dann auch hier zu produzieren.“ Die Bundesregierung müsse „Blockaden lösen“ und Anreize setzen, um die entsprechende Zahl von Elektrolyseuren für grünen Wasserstoff, die Infrastruktur und ausreichend Strom aus Erneuerbaren Energien im eigenen Land zu erzeugen. Auf diese Weise würden Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit und Klimaschutz in der modernen Energieversorgung vereint.

Autorin: Annegret Handel-Kempf

Die Grafik zeigt die Prognose der Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte bei unterschiedlichen heimischen Produktionsanteilen, die mit einer heimischen Wasserstofferzeugung in direktem oder indirektem Zusammenhang stehen.

Bemerkung: „Untere Grenze“-Szenario entspricht 0% heimischer Produktion, „NWS“ entspricht 14 %, „Umlaut“ entspricht 45 %, „90 %“ entspricht 90 % und „Obere Grenze“ entspricht 100 %.

(Quelle der Abbildung und ihrer Erläuterungen: Pressemitteilung des BEE)