Effiziente Luftreiniger
können das SARS-Cov-2 Infektionsrisiko
in geschlossenen Räumen drastisch senken
Dr. Jan Kranich
Immunologe und Forschungsgruppenleiter an der
Ludwig-Maximilians-Universität München.
Jan Kranich studierte an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg Biologie.
Danach promovierte über die Rolle des Immunsystems bei Prionenerkrankungen am
Universitätsspital in Zürich. Anschließend erfolgte ein 3-jähriger Forschungsaufenthalt
als Postdoc am Garvan Institute for Medical Research in Sydney. Seit 2012 erforscht
er als Gruppenleiter am Institut für Immunologie der Ludwig-Maximilians-Universität
München die Rolle kleinster Membranpartikel (sog. Exosomen) bei der Immunantwort
gegen Viren.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse der letzten Monate über SARS-Cov-2, dem Erreger von COVID-19, war, dass die Ansteckung auch über Aerosole erfolgen kann und nicht nur über Tröpfchen, die beim Husten und Nießen ausgestoßen werden [1,2]. Aerosole sind kleinste Schwebepartikel, die ständig ausgeatmet werden. Während beim Atmen wahrscheinlich nur sehr wenige Virenpartikel freigesetzt werden, erhöht sich diese Zahl durch Sprechen oder Singen deutlich [3,4].
Die mögliche Übertragung von Virenpartikeln über Aerosole erklärt auch, warum das Ansteckungsrisiko in geschlossenen Räumen um ein Vielfaches höher ist, als draußen an der frischen Luft [5]. Ein wichtiger Grund dafür ist, neben UV-Strahlung, die die Erbinformation des Virus zerstört [6], dass sich die Virenpartikel in Aerosolen im Freien sehr schnell verdünnen.
Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit im Freien genügend Virenpartikel einzuatmen, um infiziert zu werden, relativ gering. In geschlossenen Räumen dagegen erhöht sich die Anzahl der ausgeatmeten Virenpartikel ständig. Somit steigt das Infektionsrisiko an, je mehr Personen sich im Raum befinden, je länger man sich darin aufhält und je schlechter der Luftaustausch ist.
Die Menge an Virenpartikel, die für eine Infektion notwendig ist, ist von Virus zu Virus und von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich. Bei SARS-Cov-2 hängt die notwendige Virenmenge unter anderem davon ab, wie viele Virenpartikel Zielzellen, die den Rezeptor ACE2 tragen, erfolgreich befallen können, bevor sie von Abwehrmechanismen außer- und innerhalb von Zellen unschädlich gemacht werden können. Generell gilt, je weniger Virenpartikel eingeatmet werden, desto geringer ist das Infektionsrisiko.
Um das Infektionsrisiko mit SARS-Cov-2 in geschlossenen Räumen auf ein Minimum zu reduzieren, ist es daher notwendig, die Menge an Virenpartikeln, die von infizierten Menschen ausgestoßen wurden, in der Raumluft zu reduzieren. Eine hocheffiziente technische Lösung um das zu erreichen, ist der Luftreiniger VITAPOINT®, der von Xtraction® entwickelt wurde. Dieser Luftreiniger ist mit einem H-14 HEPA-Filter ausgestattet, der auch in sterilen Werkbänken in Laboren
eingesetzt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass sogar Virenpartikel
effizient aus der Luft gefiltert werden. Dabei kann die Luft in Räumen mit 100 m² Fläche bis zu 15-mal pro Stunde umgewälzt und gereinigt werden. Selbst bei großen Räumen mit über 300 m2 Fläche wird noch ein 5-facher Luftwechsel erreicht. Das entspricht über 1.000 Liter Luft, die pro Sekunde gereinigt werden können. Man nimmt an, dass eine Lüftungsrate von ca. 25 L/s pro Person notwendig ist, um Erkrankungen der Atemwege zu verhindern [6].
Ein weiteres wichtiges Ausstattungsmerkmal des VITAPOINT® ist die integrierte CO2- Überwachung. Ein hoher CO2-Wert zeigt eine schlechte Luftqualität und eine hohe Partikeldichte in der Raumluft an. Dies ist ein wichtiger Indikator für ein erhöhtes Infektionsrisiko. Der Vitapoint warnt, wenn der CO2-Wert zu hoch ist, somit kann man entsprechend reagieren und z.B. lüften oder ein Meeting unterbrechen.
Auch die Luftfeuchtigkeit der Raumluft beeinflusst das Infektionsrisiko. Ist die Raumluft zu trocken, führt das zu einer Verkleinerung der Tröpfchen, wodurch sie länger in der Luft bleiben und leichter eingeatmet werden. Das Infektionsrisiko ist also bei zu trockener Luft höher [7].
Deshalb überwacht der VITAPOINT® auch die Luftfeuchtigkeit und erlaubt ein Gegensteuern, z. B. mit einem Luftbefeuchter. Ich bin überzeugt, dass der VITAPOINT® durch die enorme Umwälzleistung in Kombination mit einem H-14 Filter es zuverlässig und schnell schafft, die Virenlast in der Raumluft massiv zu senken und somit das Infektionsrisiko drastisch zu verringern.
Der Einsatz eines solchen Luftreinigers stellt daher eine äußerst wichtige Maßnahme dar, um das Infektionsrisiko in geschlossenen Räumen auf ein Minimum zu reduzieren. Neben dem Tragen einer Mund-Nasen-Bedeckung ist der Einsatz eines effizienten Luftreinigers ein entscheidender Beitrag, um die Ausbreitung von SARS-Cov-2 zu verhindern und die Aufrechterhaltung des öffentlichen Lebens während der COVID-19 Pandemie zu gewährleisten [8]. Vor allem, da es noch keinen Impfstoff gegen COVID-19 gibt, wäre es sehr wichtig, solche Technologien flächendeckend z.B. in Krankenhäusern, Schulen, Restaurants, Fitnessstudios, Geschäften, etc. einzusetzen.
Quellen
[1] Morawska, L. & Cao, J. Airborne transmission of SARS-CoV-2: The world should face the reality. Environ Int 139, 105730, doi:10.1016/j. envint.2020.105730 (2020).
[2] Fears, A. C. et al. Persistence of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 in Aerosol Suspensions. Emerg Infect Dis 26, doi:10.3201/eid2609.201806 (2020).
[3] Hamner, L. et al. High SARS-CoV-2 Attack Rate Following Exposure at a Choir Practice - Skagit County, Washington, March 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 69, 606-610, doi:10.15585/mmwr.mm6919e6 (2020).
[4] Asadi, S. et al. Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness. Sci Rep 9, 2348, doi:10.1038/ s41598-019-38808-z (2019).
[5] Qian, H. et al. Indoor transmission of SARS-CoV-2. medRxiv, 2020.2004.2004.20053058, doi:10.1101/2020.04.04.20053058 (2020).
[6] Schuit, M. et al. Airborne SARS-CoV-2 Is Rapidly Inactivated by Simulated Sunlight. J Infect Dis 222, 564-571, doi:10.1093/infdis/jiaa334 (2020).
[7] Ahlawat, A., Wiedensohler, A. & Mishra, S. K. An Overview on the Role of Relative Humidity in Airborne Transmission of SARS-CoV-2 in Indoor Environments. Aerosol and Air Quality Research 20, doi:10.4209/aaqr.2020.06.0302 (2020).
[8] Morawska, L. et al. How can airborne transmission of COVID-19 indoors be minimised? Environ Int 142, 105832, doi:10.1016/j.envint. 2020.105832 (2020).