Der sichere Betrieb von RLT-Anlagen, hat im bevorstehenden Winterhalbjahr eine besondere Bedeutung für die Gebäudenutzer, denn diese sollten in keinem Fall zur Infektionsquelle werden. Gebäudebetreiber sollten anstreben, ihr Risikomanagement entsprechend zu optimieren, ohne die Betriebskosten in die Höhe zu
treiben.
Was sich in der Außenluft so findet
Unsere Außenluft enthält stets Beimengungen verschiedenster Verunreinigungen. Diese können fester Natur (Partikel), flüssigen Ursprungs (Aerosole) und auch molekular (gasförmig) sein und darüber hinaus auch in Form unterschiedlicher Mikroorganismen auftreten. Die Außenluft inklusive dieser Verunreinigungen (Kontaminationen) nennt man auch das atmosphärische Aerosol.
Die Aerosole selbst spielen eine entscheidende Rolle beim Transport von Bakterien, Viren und weiteren mikrobiellen Verunreinigungen, da sie diesen die überlebensnotwendige Feuchte bereitstellen. Im Kontext der Covid-19-Pandemie sind insbesondere Kenntnisse über die Transportmechanismen von Aerosolen durch die Luft sehr relevant, um die weitere Kontamination und damit die Pandemie kontrollieren zu können.
Was haben Raum- und Außenluftqualität miteinander zu tun?
Eine große Herausforderung ist es, den Zusammenhang zwischen Außenluftqualität und Raumluftqualität herzustellen. Die Raumluftqualität ist neben der Qualität der Zuluft wesentlich von den inneren Lasten im Raum sowie dem Lüftungskonzept abhängig. Darüber hinaus stellen die im Gebäude befindlichen Menschen grundsätzlich eine starke Verunreinigungsquelle (CO2, Partikel, Keime…) dar. In Pandemiezeiten stellen infizierte Personen im Gebäude eine zusätzliche große Gefahr dar. Des Weiteren können aus Bauwerkmaterialien, Einrichtungsgegenständen und durch das Ausgasen flüchtiger Substanzen (VOC) gesundheitsschädliche Kontaminationen entstehen.
Im Kontext der Raumluftqualität spielt das Grundwissen über Strömungsmechanik, Lufthygiene und Luftführungskonzepte sowie das Verständnis von RLT-Anlagen eine wichtige Rolle. Um hier wirkungsvoll zu arbeiten, kann man sich der in der Reinraumtechnik etablierten Maßnahmen und Technologien bedienen und diese adäquat anpassen.
Seit dem Ausbruch der Pandemie sind einige Verhaltensregeln aus der Reinraumtechnik, wie das Tragen einer Maske, erhöhte Luftwechselraten oder Abstand voneinander halten im Alltag zur Normalität geworden - diese Verhaltensregeln sind seit Jahrzehnten im Reinraum gängige Praxis. Mit dem Einhalten dieser einfachen und lange in sensiblen Bereichen erprobten Regeln und dem Einsatz entsprechender Techniken aus der Reinraumtechnik, kann man sich sicher sein, dass man „keine Risiken einkauft“ - ganz im Gegensatz zu den derzeit verbreitet angepriesenen, neuen Techniken zur keimfreien Luftaufbereitung.
Aus dem Reinraum in den Normalbetrieb
Es ist durchaus sinnvoll, die etablierten Lüftungskonzepte und Verfahren der Luftaufbereitung aus der Reinraumtechnik in Pandemiezeiten für die Gebäudetechnik zu adaptieren und an die aktuelle Situation der Gebäudenutzung anzupassen. Es ist mehr als naheliegend, dass eine turbulente Mischlüftung bei der Lufteinbringung während einer Pandemie problematisch ist.
In betriebsbedingten Situationen, wenn sich viele Menschen in einem relativ kleinen Bereich aufhalten müssen, ist eine turbulenzarme Verdrängungsströmung mit sauberer Luft das Mittel der Wahl, um mögliche Kontaminationen zu vermeiden. Diese Technik stammt aus dem Reinraum und kommt beispielsweise in OP-Sälen zum Einsatz, wo Keimübertragungen durch die Luft unter einer modernen OP-Filterdecke heute nahezu ausgeschlossen sind.
Um die raumspezifisch gewünschte Luftqualität in zwangsbelüfteten Räumen zu erreichen und beibehalten zu können, ist eine umfangreiche Kenntnis über Außenluftqualität, Raumlasten sowie das Abscheidevermögen der infrage kommenden Filtersysteme notwendig. Darüber hinaus sind die Konzepte der Lüftungstechnik von hoher Bedeutung: Lufteinbringung, Luftgeschwindigkeiten, Turbulenzgrade und Temperaturgradienten sind entscheidend, um das Gebäude nicht zur Infektionsquelle werden zu lassen.
Werden diese lüftungstechnischen Grundlagen missachtet, sind Infektionsevents, wie wir sie in den vergangenen Monaten erlebt haben, vorprogrammiert.
Luftfilter schaffen es!
Luftfiltersysteme haben die Aufgabe, Verschmutzungen der Luftbehandlungs-Komponenten und des Luftleitungssystems zu vermeiden, Prozesse und Produkte zu schützen, sowie eine gesundheitlich zuträgliche Zuluftqualität sicherzustellen. Unbestritten ist die Tatsache, dass die Verwendung von wirksamen Luftfiltern unabdingbar für die Erhaltung eines hygienisch einwandfreien Zustands von RLT-Anlagen ist.
Somit kommt der Luftfiltration in RLT- Anlagen eine wichtige Bedeutung zu, wenn es um das Wohlbefinden und die Gesundheit von Menschen in Räumen geht. Durch den Einsatz geeigneter, aufeinander abgestimmter Filtersysteme bleibt die Zuluft frei von unerwünschten Verunreinigungen aus Partikeln, Aerosolen, Molekülen und Mikroorganismen, was entscheidend dazu beiträgt, die Menschen im Innenraum zu schützen.
Richtlinie beachten reicht noch nicht
Die Eurovent-Richtlinie 4 / 23 (Tabelle) gibt eine gute Übersicht mit welcher Filterabstufung die notwendige Raumluftqualität (in Abhängigkeit von der Außenluftqualität) zu erreichen ist.
In Zeiten mit erhöhtem Risiko von luftgetragenen Kontaminationen (Pandemie), sollten die Filtersysteme in den betroffenen Regionen, wenn technisch möglich, hinsichtlich einer schlechten Außenluftqualität (ODA 3) ausgelegt werden.
Unter Anwendung dieser Empfehlung erreicht man eine ausreichend hohe Abscheideleistung in Bezug auf Wirtspartikel und Transport-Aerosole in der Raumluft. Allerdings können die Viren selbst mit diesen Filterklassen nicht abgeschieden werden.
Viren erfordern spezielle Filter
Die Größe des SARS-CoV-2-Virus liegt zwischen 60 nm und 140 nm. Um eine sichere und hocheffiziente Abscheidung der Viren zu gewährleisten, sind mindestens Hochleistungs-Schwebstofffilter - sogenannte HEPA-Filter - der Filterklasse H13 nach EN 1822 notwendig. Diese Filter werden individuell auf Leckagefreiheit geprüft und bieten somit eine hohe Zuverlässigkeit auf die sichere Abscheidung von Viren, Bakterien und Keimen. Diese Technik ist seit Jahrzehnten bewährt, um hygienisch relevante Bereiche wie Operationssäle oder sterile Prozesse (z. B. Medikamentenabfüllung) sicher vor mikrobieller Verunreinigung aus der Luft zu schützen.
An der frischen Luft ist die Konzentration luftgetragener Viren am geringsten. Es gilt daher, möglichst viel der verbrauchten Raumluft durch frische Luft zu ersetzen. In Gebäuden mit mechanischen Lüftungssystemen werden verlängerte Betriebszeiten empfohlen, optimal ist es, die Lüftung bei Abwesenheit mit reduzierter Luftwechselrate durchgehend zu betreiben. Dies unterstützt dabei, Kontaminationen aus dem Gebäude zu befördern und freigelassene Viruspartikel von Oberflächen zu entfernen.
Frischluft oder Umluft?
Aus hygienischer Sicht ist es optimal, die RLT-Anlage ohne Umluft zu betreiben. In den kommenden kälteren Monaten ist jedoch ein Umluftbetrieb aus energetischer Sicht dringend angeraten. Dabei muss sichergestellt sein, dass Kontaminationen nicht über die RLT-Anlage verbreitet werden. Daher sind im Betrieb mit Umluft, analog zu den aus der Reinraumtechnik etablierten Verfahren, HEPA-Filter einzusetzen, um die zirkulierende Luft sicher keimfrei zu halten.
Mit Filtern, aufbauend auf bewährter HEPA-Medientechnik (Mikroglasfasermedien) würde in den meisten RLT-Anwendungen eine zu hohe Betriebsdruckdifferenz erzeugt. In der Konsequenz würden sich Luftreinheit (Luftwechselraten) und Komfort (Temperaturen / relative Luftfeuchte) drastisch verschlechtern. Ebenso kann dies in der weiteren Konsequenz zu erhöhten Leckagen in den Luftleitungen führen und Kontaminationen in darunter befindlichen Räumen erzeugen.
Weniger Druckdifferenz, sicherer Betrieb
Mann + Hummel hat durch Weiterentwicklung von in der Reinraumtechnik etablierten Filtermedien einen neuen HEPA-Filtertyp entwickelt, der alle notwendigen Eigenschaften für die Anwendung in RLT-Anlagen in sich vereint.
Er erreicht eine hohe Abscheideleistung bei der halben Betriebsdruckdifferenz bisher eingesetzter Filtermedien. Er ist besonders robust und feuchtebeständig und erreicht alle für die Sicherheit im Gebäude relevanten Anforderungen, insbesondere die des Brandschutzes, wie ihn die EN 15423 oder VDI 3803-4 vorschreiben.
Durch diese weiterentwickelte Technik bewirkt der neue Filtertyp in RLT-Anlagen einen sicheren Schutz vor Viren auch beim Umluftbetrieb. Seine niedrige Betriebsdruckdifferenz erlaubt es, ihn ohne Änderung der Anlagenparameter in bestehende Anlagen einzubauen. Da die nach EN 15806 standardisierten Abmessungen eingehalten werden, ist der neue Filtertyp für nahezu jede Anlage einsetzbar und schützt so ohne Anlagenumbau vor Viren und Mikroorganismen in der Zuluft und bringt diese auf das Reinheitsniveau einer pharmazeutischen Produktion.
Winter bringt mehr Gefahr
Nach Meinung der führenden Virologen und Mediziner ist die Gefahr einer Verschärfung der Pandemie-Situation mit stark ansteigenden Infektionszahlen in den kalten Wintermonaten sehr realistisch, weil sich die Menschen wieder mehr in Innenräumen aufhalten werden. Daher spielt die kontaminationsfreie Luftversorgung durch RLT-Anlagen eine sehr wichtige Rolle für die Kontrolle des Infektionsgeschehens.
Um einen weiteren Lockdown zu verhindern und die Betriebe und Geschäftsräume weiterhin für den Publikumsverkehr offen zu halten, sind die Ausrüster für Gebäudetechnik gefragt, funktionserprobte und vor allem sichere Lösungen anzubieten.
Was Gebäudebetreiber tun sollten
Es stellt sich für viele Gebäudenutzer derzeit die Frage, wie man auch ohne eine bestehende RLT-Anlage die Aerosolkonzentration in hochfrequentierten Räumen signifikant reduzieren kann. Wie aufgezeigt, sind in jedem Fall HEPA-Filter mindestens der Klasse H 13 nach EN 1822 einzusetzen. Unabhängige Studien haben gezeigt, dass Luftreinigungsgeräte mit entsprechenden hochwertigen Filtern, die Aerosolkonzentration innerhalb kurzer Zeit auf ein geringes Niveau reduzieren können.
Damit stellen Raumluftreiniger mit großem Volumenstrom und hochwertigen Filtern aus heutiger Sicht eine sinnvolle technische Lösung dar, um in Gebäuden ohne RLT-Anlagen (Schulen, Büros, Geschäfte, Fitnessstudios, etc.) die indirekte Infektionsgefahr durch Aerosole stark zu verringern. Ebenso können leistungsschwache Bestandsanlagen durch hochwertige mobile Raumluftreiniger mit der beschriebenen Filtertechnik unterstützt werden und den geforderten hohen Luftaustausch (CADR = Clean Air Delivery Rate) mit hochreiner Luft gewährleisten.
Wie vorher erläutert, ist auch hier das korrespondierende lüftungstechnische Konzept von entscheidender Bedeutung, denn aufgrund der kompakten Bauform erfolgt die Lufteinbringung in den Raum mit hohen Geschwindigkeits- und Turbulenzgradienten. Somit ist eine fachliche Unterstützung durch Lüftungs- und Hygieneexperten bei der Konzeptionierung des Geräteeinsatzes eine Grundvoraussetzung zum erfolgreichen Einsatz in der Bekämpfung der Pandemie.
www.airfiltration.mann-hummel.com/de/
Bild: Mann+Hummel
Bild: Mann+Hummel / Spehl
