Bei der Gerätewahl sollte man zunächst die verschiedenen Wirkprinzipien der Geräte betrachten, um einer Entscheidung näher zu kommen.
Fragen zu HEPA-Filtern und anderen Verfahren
Für das Abscheiden von Viren werden verschiedene Techniken propagiert, vor allem die Filtration mit HEPA-Filtern. Ein 30 cm dicker H14-Filter hält 99,995 Prozent aller Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 µm zurück und größere zu 100 Prozent.
Das Abscheiden von Teilchen mit Größen zwischen 0,1 und 0,3 µm ist dabei am schwierigsten. Denn z.B. das Corona-Virus liegt mit einer Größe von 0,12 µm im kritischen Bereich. Zwar sind die Viren meist in größeren Tröpfchen gebunden, doch diese verlieren beim Trocknen an Größe. Sie werden um einen Faktor 4,4 kleiner. Doch HEPA-Filter haben weitere Nachteile:
Daneben kommen auch andere Techniken zum Bekämpfen von Viren zum Einsatz, die allerdings ebenfalls Fragen aufwerfen:
Grundsätzlich betrachten sollte man auch die Eigenschaften von UV-C-Geräten. Ihre Strahlen sind Bestandteil des natürlichen Sonnenlichts und können die Vermehrung von Mikroorganismen verhindern:
Was hilft noch bei der Auswahl?
Hilfreich bei der Gerätewahl ist eine Stellungnahme der Kommission Innenraumlufthygiene (IRK) am Umweltbundesamt vom 16. November 2020. Dort wird nicht nur auf die Geräteanwendung eingegangen, sondern auch Anforderungen unter anderem an Ozongeräte definiert.
Beispielweise wird angeführt: „Wird beim Einsatz Ozon gebildet, besteht die Gefahr, dass im Realbetrieb durch chemische Reaktion mit anderen Stoffen gesundheitsschädliche Reaktionsprodukte an die Raumluft abgegeben werden können”. (Gunschera et al. 2016, Siegel 2016). Die IRK empfiehlt daher, vor der Beschaffung und dem Einsatz von Gerätschaften mit Ionisations- und Plasmaverfahren sich von den Herstellern neben der Wirksamkeitsprüfung unter Realraumbedingungen auch den Nachweis erbringen zu lassen, dass keine gesundheitsschädigenden Emissionen erzeugt werden.“
Virenabscheidung mit Plasma
Das auf Plasmabasis arbeitende Gerät Cleanair Sky von Oxytec versetzt ausschließlich im Geräteinneren die durchströmende Luft extrem kurz in den Plasma-Zustand und inaktiviert die Viren. Dabei wird Ozon gebildet.
Das Umweltbundesamt hat festgelegt, dass bei ozonproduzierenden Luftreinigungsverfahren auch gemessen wird, welche Sekundärprodukte das Gerät an die Raumluft abgibt. Die Ozonkonzentration, die in der Raumluft gemessen wird, ist beim Cleanair Sky sehr gering und gesundheitlich unbedenklich: maximal 18 µg/m3, Das sind nur 15 Prozent des im Bundes-Immissionsgesetz festgelegten Zielwerts von 120 µg/m3.
Prüfung durch Fraunhofer
Dieser Sachverhalt wurde durch Fraunhofer IBP nachgewiesen. Untersucht wurde dabei unter realitätsnahen Raumbedingungen nicht nur mit Aerosolen, sondern mit lebenden Viren namens Phi6-Bakteriophag. Diese Surrogat-Viren sind in Struktur, Größe und Stabilität mit SARS-CoV-2 identisch, jedoch nicht gesundheitsgefährdend. Die Virenfamilie ist für Versuchsreihen dieser Art anerkannt. Damit entspricht die Studie allen Vorgaben des Bundesumweltamtes für realitätsnahe Bedingungen.
Das Gerät Cleanair Sky hat die Viren nach 165 min zu 97 Prozent in der gesamten Raumluft inaktiviert. Schon nach 45 min war eine Verringerung um 72 Prozent messbar. Dabei wurden normalerweise positiv unterstützende Fakten wie die Halbwertzeit der Viren und ihr Herabsinken zum Boden gar nicht berücksichtigt. Denn gemessen wurde allein die Wirkung des Gerätes.
In vergleichbaren Studien wird oft lediglich Salzwasser im Raum verdampft oder Viren werden nur in einem Reagenzglas oder auf einem Filter getestet. In den allermeisten Fällen wird auch nur die Partikelkonzentration gemessen, also eine Filterwirkung. Die Inaktivierung der Viren wird nicht betrachtet.
Bild: Oxytec
Vireninaktivierung mit UV-C
Eine Studie mit dem Gerät Freshair auf UV-C Basis ergab vergleichbare Ergebnisse wie beim Cleanair Sky. Die Virenkonzentration konnte um über 99 Prozent reduziert werden.
UV-C Licht beseitigt nicht nur jegliche Keime, Bakterien und Viren. Auch die Wirksamkeit gegen pandemische Erreger wie SARS-CoV-2 ist hinreichend nachgewiesen. Vornehmlich in Lüftungssystemen, aber auch in mobilen Geräten eingesetzt, eliminiert UV-C-Licht bei einer Wellenlänge von 253,7 nm bis zu 99,99 Prozent aller luftgetragenen Mikroorganismen.
Die UV-C-Systeme halten dabei im Hinblick auf Wirksamkeit, Nachhaltigkeit und gesundheitliche Unbedenklichkeit die aktuellen Sicherheitsstandards ebenso ein, wie die Bedingungen für raumlufttechnische Anlagen. UV-C-Licht ist daher eine ebenso geeignete wie umfassend erprobte Technik zur Luftentkeimung in Innenräumen.
Einsatz der UV-C-Technik im Lebensmittelbereich
Die Lebensmittelhygieneverordnung stellt hohe Anforderungen an die Hygiene in der Lebensmittelproduktion. Daher hat die UV-C-Entkeimung seit etwa 20 Jahren ihren festen Platz im Hygienekonzept der Lebensmittelindustrie. Denn die Reduzierung der Keimbelastung in der Raumluft beispielsweise der Produktionsbereiche der fleischverarbeitenden Industrie spielt eine wichtige Rolle, um die gesetzlichen Normen zu erfüllen und Qualitätsprobleme zu vermeiden.
UV-C-Entkeimungssysteme schaffen hier im Sinne unternehmensinterner HACCP-Konzepte eine wirksame Möglichkeit, schädliche Mikroorganismen bereits vor dem Eintritt in den Produktionsbereich im Klimaschacht zu inaktivieren.
Auch die Umweltfreundlichkeit spricht für den Einsatz der UV-C-Entkeimung in der Fleischindustrie. Denn die UV-C-Strahlung ist natürlichen Ursprungs. Eine Reinigung der Anlage mit umweltschädlichen und kostenintensiven Chemikalien, die sich möglicherweise nachträglich auf dem Produkt wiederfinden, ist nicht erforderlich.
UV-C ist unempfindlich gegen Umgebungsbedingungen
Auch bei der Vermeidung von Keimen im Problembereich der Verdampferkühler hat die UV-C-Technik Vorteile gegenüber z.B. Schwebstofffiltern (HEPA-Filter): UV-C-Geräte sind unempfindlich gegen Luftfeuchte, wie sie durch den Produktionsprozess oder Reinigungsmaßnahmen entsteht.
Keimmessungen an feuchten HEPA-Filtern haben hingegen gezeigt, dass es auch auf der Reingasseite zum Wachstum von Mikroorganismen kommen kann.
Die UV-C-Technik löst aber nicht nur das Keimproblem am Verdampfer. Durch die Wirkungsweise als aktives Entkeimungsgerät ergibt sich ein weiterer Aspekt, der für die Anwendung dieser Technik spricht.
UV-C-Technik schützt die Mitarbeitenden
Besonders in fleischverarbeitenden Betrieben wird wegen des hohen Energiebedarfs von Verdampfern sehr viel im Umluft- und weniger im Frischluftbetrieb gearbeitet. Werden die Verdampfer mit UV-C-Technik ausgerüstet, ergibt sich eine aktive Entkeimung und damit eine höhere Schutzwirkung der Mitarbeitenden vor dem Coronavirus (Covid-19).
Messungen haben ergeben, dass UV-C-Vorsatzgeräte von Oxytec eine Reduzierung der Gesamtkeimzahl von über 80 Prozent bewirken. Daraus kann abgeleitet werden, dass bei einmaligem Luftdurchtritt mehr als 90 Prozent aller Coronaviren inaktiviert werden.
Schutz vor Infektionen
Die vom Hersteller in mehreren Schlachtbetrieben installierten UV-C-Vorsatzgeräte haben den Schutz der Mitarbeitenden vor Infektionen deutlich erhöht. Für eine hohe Arbeitssicherheit verhindern Lichtfallen, dass UV-C-Strahlen in schädlicher Größenordnung emittiert werden. Blaues und damit ungefährliches Licht kann hingegen in geringer Menge entweichen. Diese Sachverhalte werden bei jeder Geräteinstallation mittels der vorgeschriebene UV-C-Messung überprüft.
Abgesehen von einem geringen Wärmeeintrag haben die UV-C-Geräte keinen negativen Einfluss auf den Betrieb der Verdampfer.
Bild: Oxytec
Bild: Toussaint
