Colt-Lüftungsanlage CoolStream in Zeiten der Corona-Pandemie

Wirksamer Beitrag zur Corona-Risikominimierung

Wirksamer Beitrag zur Corona-Risikominimierung
Wirksamer Beitrag zur Corona-Risikominimierung

Mit dieser Information möchten wir Sie über die Zusammenhänge, Auswirkungen und Maßnahmen zum Betrieb einer Lüftungsanlage mit Colt CoolStream in Zeiten der Corona-Pandemie informieren. Lüftungsanlagen können einen wirksamen Beitrag zur Risikominimierung leisten und gehören zu den wichtigsten primären Präventionsmaßnahmen.

Diese Informationen wurde unter Berücksichtigung des aktuellen verfügbaren Informationsstandes zusammengestellt, im Besonderen der internationalen Verbände der Lüftungstechnik wie auch der Gesundheitsorganisationen. Die verwendeten Quellen sind unten genannt. Die folgenden Ratschläge sollten als vorläufige Leitlinien behandelt werden.

Die in diesem Dokument enthaltenen Vorschläge sind als Ergänzung zu den allgemeinen Leitlinien für Arbeitgeber und Bauherren gedacht, die im WHO-Dokument „Getting your workplace ready for COVID-19“ [2] enthalten sind.

Was sind Aerosole?

Aerosole sind kleine bis kleinste feste oder flüssige Partikel, deren Bewegung im Gegensatz zu größeren Partikeln hauptsächlich von der Luftgeschwindigkeit abhängt und dieser folgen.

Wie bewegen sich Aerosole im Raum?

Abhängig von der Partikelgröße beeinflusst die Schwerkraft Aerosole, jedoch haben zwei Arten der Luftbewegungen einen wesentlich größeren Einfluss:

  • Natürliche Konvektion durch Wärmequellen. Wärmequellen sind Menschen, aber auch Maschinen, heiße Oberflächen oder auch warme Außenwände im Sommer. Aerosole
    folgen diesen Luftströmungen. Zu beachten ist, dass ohne kontrollierte Lüftung die Luft, welche nach oben strömt, an anderer Stelle auch wieder nach unten nachströmt. Zudementstehen in den meisten Fällen Querströmungen, welche sich zudem dynamisch ändern können.

  • Erzwungene Luftbewegung durch Lüftungsanlagen. Zu der erzwungenen Luftbewegung zählt die natürliche Lüftung wie auch die maschinelle Lüftung. Durch eine individuelle, für das Objekt passende Planung und Ausführung einer natürlichen, maschinellen oder Hybridlüftung werden Luftbewegungen in gewünschte Richtungen gelenkt, um Belastungen durch Wärme, Kälte, aber auch Gerüche oder eben Aerosole zu minimieren.

Wie lange halten sich Aerosole in der Luft?

Aerosole halten sich in der Regel in der Luft über mehrere Minuten bis Stunden und folgen der Luftbewegung, auch um Hindernisse herum. Sobald Aerosole jedoch an einer Oberfläche hängenbleiben, verbleiben diese aufgrund der Haftkräfte dort und werden nicht wieder an die Luft abgegeben. Flüssige Aerosole verdunsten in der Luft recht schnell bis zu einem Aerosolkern in der Größenordnung von 0,3 Mikrometern.

Viren und Aerosole

Wie funktioniert eine Virenübertragung über Aerosole

Aerosole sind ein potentiell möglicher Übertragungsweg für SARS-CoV-2. Die Übertragung gilt als wahrscheinlich. Die folgende Darstellung zeigt die grundsätzlich möglichen Übertragungswege, von denen die Übertragung durch Aerosole (gelb eingezeichnet) nur einer von mehreren Wegen ist.

Wie funktioniert eine Virenübertragung über Aerosole
Dunkelblau: Übertragungswege für SARS-CoV-2
Hellblau: Weitere Übertragungswege für SARS-CoV-1 und Influenza, SARS-CoV-2 vermutet
Gelb: prinzipieller Übertragungsweg durch Aerosole

Enthalten Aerosole immer Viren?

Aerosole entstehen auf vielfältige Weise in der Natur, durch Mensch, Tier oder technische Prozesse. Nur Aerosole, die aus den Atemwegen von infizierten Personen in die Luft gelangen, können überhaupt mit SARS-CoV-2 oder anderen Viren belastet sein. Der Anteil der virenbelasteten Aerosole von infizierten Personen und die beeinflussenden Faktoren sind derzeit Forschungsgegenstand.

Können Aerosole und Viren gemessen werden?

Größe und Anzahl von Partikeln können gemessen werden, beispielsweise mit Laser-Partikel-Zählern. In der Raumluft befinden sich jedoch neben den Aerosolen Millionen von weiteren
Partikeln wie Staub, Pollen oder menschlichen Schuppen, die nicht der menschlichen Atemluft entstammen. Die Anzahl der Aerosole selbst lässt sich nur in speziellen Laboren unter
Versuchsbedingungen bestimmen.

Viren in der Raumluft können nicht direkt gemessen werden. Hierzu werden besondere Luftsammler benötigt sowie eine Auswertung durch Speziallabore.

Wie lange halten sich Viren in Aerosolen?

Hierfür gibt es keine abschließende Meinung der Forschung, jedoch zeigen Untersuchungen eine mögliche Überlebensdauer von bis zu 3 Stunden.

Warum sind Aerosole besonders gefährlich?

Kleinste Partikel wie Feinstaub, aber auch Aerosole gelangen aufgrund ihrer Größe beim Einatmen direkt in die Lungenbläschen, ohne von den oberen Atemwegen aufgehalten zu werden. Sind diese Aerosole virenbelastet, haben diese fast direkten Zugang zu Schleimhäuten und Blutgefäßen und können sich dort vermehren und eine Infektion mit Covid-19 auslösen.

Reicht ein einzelnes virenbelastetes Aerosol für eine Infektion aus?

Eine genaue Menge an Viren, die notwendig sind für eine Covid-19-Infektion, ist der Wissenschaft
nicht bekannt. Man geht davon aus, dass es eine bestimmte Mindestmenge an SARSCoV-2 benötigt für eine Infektion, welche beispielsweise abhängt von der Tiefe der Einwirkung, vom Immunsystem des Betroffenen und vielen weiteren Faktoren. Ein einzelnes Virus wird als nicht ausreichend für eine Infektion gesehen. Es gilt als gesichert, dass das Risiko für eine Infektion umso größer ist, je mehr Viren eingeatmet werden.

Mögliche Maßnahmen

Kann man virenbeladene Aerosole im Raum reduzieren?

Ja! Die primäre Maßnahme ist die Nutzung von Frischluft, in der Fachsprache Außenluft genannt. Außenluft verdünnt die Raumluft und reduziert so Risiken einer Infektion, und zwar umso besser, je mehr Außenluft eingebracht wird.

 

Infizierte Person (sprechende Person) emittiert Tröpfchen (große orange Punkte) und Aerosole (kleine dunkelrote Punkte).

Links: Lüftung eingeschaltet Rechts: Lüftung ausgeschaltet

Bei aktiver Lüftung ist die Belastung wesentlich geringer im Bereich des Einatmens einer anderen Person (grüner gestrichelter Kreis).

 

Außenluft sorgt auch allgemein für eine gute Luftqualität im Raum, denn es werden auch viele anderen Belastungen wie hohe CO2-Konzentrationen, Gerüche oder sogar gesundheitsbelastende Stoffe reduziert.

 

Wie groß muss die Außenluftmenge sein?

Definierte Luftwechselraten oder Mindestluftmengen per Person unter Berücksichtigung aktueller Erkenntnisse zur Corona-Pandemie sind derzeit Gegenstand vieler laufenden wissenschaftlichen Untersuchungen.

Eine Abschätzung der benötigen Luftmenge wird von Fachunternehmen unter Berücksichtigung der örtlichen Situation wie der Raumgröße oder der typischen Aufenthaltsdauer, der technischen Möglichkeiten und des aktuellen Stands der Wissenschaft und Technik erstellt.

Kann man Raumluftqualität messen oder sogar regeln?

In Büros, Hotels oder vergleichbaren Räumen ist die CO2-Konzentration in der Raumluft ein bewährter Indikator für gute oder verbrauchte Raumluft und dient in vielen Lüftungsanlagen dazu, die Mindestaußenluftmenge automatisch zu regeln. In anderen Fällen in der Industrie können andere Konzentrationen gemessen werden wie beispielsweise VOC und als Indikator dienen.

Colt CoolStream STAR mit Colt Cortiva können optional mit einer Luftqualitätsregelung ausgestattet werden.

Kann die Luft mit Luftfiltern von Viren gereinigt werden?

Ja, aber nur als begleitende Maßnahme. Hierfür sind sogenannte HEPA-Filter in einer Anlage mit passender technischen Planung, Ausführung, Inbetriebnahme und Wartung erforderlich, welche allerdings in üblichen Lüftungsanlagen technisch nicht einfach nachgerüstet werden können. Colt CoolStream STAR können leider nicht mit einer HEPA-Filterung versehen werden.

Die wichtigste, primäre Maßnahme zur Prävention von SARS-CoV-2 ist eine gute Luftqualität, und dies ist ein möglichst hoher Anteil Außenluft, welche das Infektionsrisiko schon für sich stark mindert. Außenluft selbst benötigt keine Luftfilterung zur Virenreduzierung, da diese schon als virenfrei anzusehen ist.

Kann die Art der Luftführung die Ausbreitung von Aerosolen verringern oder sogar verhindern?

Verringern
Eine Mischlüftung durchmischt die Raumluft und sorgt so für eine gleichmäße Verteilung im Raum. Es ergibt sich somit zwar eine leicht schnellere Verteilung, aber auch gleichzeitig für eine Verdünnung, siehe Bilder oben. Die Schichtlüftung hingegen sorgt durch die Luftführung von unten nach oben für eine direkte Abfuhr von Partikeln und Aerosolen und verringert die Belastung in der Umgebung unmittelbar.

Verhindern lässt sich eine Ausbreitung nur unter Reinraumbedingungen, welche schon seit langem in Bereichen eingesetzt wird, die eine extrem geringe Anzahl von Partikeln benötigen. Dies sind beispielsweise Räume der Halbleiterindustrie oder spezielle Laborräume. In einem üblichen industriellen Umfeld ist eine vollständige direkte Abfuhr von Partikeln wie auch Aerosolen innerhalb von Sekunden extrem aufwändig oder gar nicht umsetzbar und auch nicht notwendig.

Lüftungsanlagen mit Colt CoolStream

Welche Empfehlungen gelten für Lüftungsanlagen?

  • Lassen Sie Lüftungsanlagen laufen.
  • Betriebszeiten vor und vor allem 1-2 Stunden nach der regulären Nutzung laufen lassen.
  • Außerhalb der Betriebszeiten (Nacht, Wochenende) Anlage nicht abschalten, sondern im Standby weiterlaufen lassen.
  • Erhöhen Sie die Außenluftanteile und sorgen damit zugleich für die Abfuhr von Raumluft.
  • Lassen Sie die regulären Wartungen durchführen und tauschen Sie verbrauchte Teile wie beispielsweise Luftfilter regelmäßig.

Wie kann Colt CoolStream Infektionen mit COVID-19 helfen vorzubeugen?

CoolStream S: Sommerlüftung

Anlagen mit CoolStream S nutzen immer 100% Außenluft in allen Jahreszeiten. Sie können stärker oder geringer laufen, es bleibt jedoch bei 100% Außenluft. Außenluft ist als virenfrei zu betrachten bei einer ordnungsgemäßen Anordnung des Geräts mit ausreichend Abstand zu Fortluftauslässen.

Eine Verbreitung von Viren ist nicht möglich – im Gegenteil: Außenluft hilft dabei, belastete Aerosole in der Raumluft zu verdünnen und mit einer kontrollierten Abluft auch zu entfernen.

 

Tipps

  • Stoppen Sie nicht die Anlage im Herbst oder Winter, sondern lassen diese mit geringer Leistung weiter laufen. Stellen Sie die maximale Ventilatorgeschwindigkeit auf den gewünschten Wert ein oder wählen Sie eine manuelle Ventilatorgeschwindigkeit aus, bei der die Anlage läuft, ohne dass zu große Zugerscheinungen durch kalte Luft auftreten.

  • Stellen Sie im Wochenprogramm die Betriebszeiten so ein, dass die Anlage 1 Stunde vor und 1-2 Stunden nach der regulären Nutzungszeit in Betrieb ist. Außerhalb der Betriebszeiten (Nacht, Wochenende) Anlage nicht abschalten, sondern im Standby weiterlaufen lassen.

  • Ihr Colt-Service kann einen CoolStream S mit Steuerung Colt Cortiva so parametrieren, dass dieser auch bei kalten Außentemperaturen nicht stoppt, sondern weiterbetrieben werden kann (Stichwort für Service: P90 verringern).

CoolStream T, A und R

CoolStream T, A und R funktionieren an wärmeren bis mäßig warmen Tagen genauso wie CoolStream S. Erst bei kälterer Zuluft wird – abhängig von der Einstellungen der Cortiva-Steuerung – Sekundärluft beigemischt. Sekundärluft ist diejenige Luft, die dem Raum entnommen wird und nach einer Luftförderung oder -behandlung dem Raum wieder zugeführt wird.

Die Luftbewegung durch Menschen und Wärmequellen im Raum ist in den meisten Fällen weitaus größer als die Luftmenge, die durch einen CoolStream T, A oder R bewegt wird. Aerosole verteilen sich daher auch ohne CoolStream T, A oder R schnell im gesamten Raum. CoolStream T, A und R mit Sekundärluft können die Verteilung beschleunigen, haben jedoch keinen Einfluss auf die grundsätzliche Verbreitung. Beides passiert innerhalb von Minuten.

Sekundärluft ist erstmal weder gut noch schlecht. In typischen Industrieanwendungen sorgt diese zwar für eine schnellere Verbreitung, jedoch auch zugleich für eine Verteilung und somit Verdünnung der Aerosolkonzentration. Es erfolgt keine Vermehrung von Viren! Zudem werden Aerosole durch den Kontakt mit Oberflächen durch Anhaftung wie der Kanalanlage oder Luftfilter zu einem gewissen Grad reduziert.

Sobald ein Anteil von Außenluft hinzukommt, reduziert der Betrieb eines CoolStream T, A und R die Risiken einer Infektion drastisch aufgrund der Verdünnung von belasteten Aerosolkonzentrationen.

Tipps

Es gelten die gleichen Tipps wie beim CoolStream S (siehe oben) und zusätzlich:

  • Kontaktieren Sie Ihren Colt-Ansprechpartner für eine erstmalige Aktivierung oder Änderung des Mindestaußenluftanteils in der Colt Cortiva.

  • Jeder CoolStream T, A und R mit Colt Cortiva verfügt über die Möglichkeit, einen definierten Mindestaußenluftanteil durch den Service einzustellen. CoolStream T, A und R mit Colt Cortiva haben außerdem optional über die Möglichkeit, die Raumluftqualität zu regeln. Sprechen Sie uns an über Nachrüstmöglichkeiten.

Vermehren sich Viren in der adiabatischen Kühlung?

Viren benötigen einen Wirt, das heißt Zellen zur Vermehrung. Im Fall von SARS-CoV-2 sind dies vor allem menschliche Zellen, in jedem Fall aber Zellen von Säugetieren. Ohne Wirt findet also keine Virenvermehrung statt. Eine Virenvermehrung in einer adiabatischen Kühlung ist biologisch nicht möglich.

Colt CoolStream V als Vorkühlkomponente einer RLT-Anlage

Auch ein CoolStream V als Vorkühler einer RLT-Anlage verbreitet keine Viren oder vermehrt diese.

 

Quellen und weiterführende Literatur

 

Haftungsausschluss

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