Schule und Corona: Mögliche Schutzkonzepte für sichere Klassenzimmer

In geschlossenen Räumen gelten virenbehaftete Aerosolpartikel als Hauptüberträger des Coronavirus. Dr. Thomas Voshaar, Lungenarzt und medizinischer Berater von Jens Spahn, schätzt den Anteil der Aerosolinfektionen am gesamten Infektionsgeschehen auf rund 80 Prozent. Nur ein geringer Teil der Infektionen erfolgt durch den direkten Kontakt oder größere Tröpfchen.

Aerosole gelten mit einem Anteil von 80 Prozent als Hauptübertragungsweg des Coronavirus SARS CoV-2

Ein Aerosol ist ein gasförmiges Gemisch, das bei erkrankten Personen virenbehaftete Partikel enthält. Diese winzig kleinen Schwebeteilchen werden in der Lunge produziert und vorwiegend beim Atmen wie auch beim Sprechen in den Raum freigesetzt. Während größere Tröpfchen aufgrund ihres Gewichts bereits nach ca. 1,5 Metern zu Boden sinken, schweben die leichten Aerosolteilchen aufgrund ihrer geringen Größe (ca. 0,1-0,3 µm) mehrere Stunden in der Raumluft, breiten sich aus und werden selbst viele Meter entfernt unbemerkt eingeatmet. Entscheidend für die Ansteckungsgefahr auch in Klassenzimmern ist demnach die Menge an virenbehafteten Aerosolpartikeln in der Raumluft.

Im Gegensatz zur Luft im Freien, wo Aerosolegemische durch die Luftbewegung mit sauberer Frischluft verdünnt und verweht werden, steigt die Aerosolkonzentration in unzureichend belüfteten Klassenräumen fortwährend an – alleine durch die Atmung der Schülerinnen und Schüler. Beim Husten oder Niesen vervielfacht sich die Anzahl der ausgestoßenen Aerosole.

Kultusminister: Lüften soll vor virenbehafteten Aerosolpartikel schützen

Um das Risiko einer Ansteckung mit dem Coronavirus SARS-SoV-2 durch Aerosole in den Klassenräumen zu verringern, empfehlen die Kultusminister und das Umweltbundesamt regelmäßiges Lüften. Die Schulen sind angehalten, alle 20 Minuten die Fenster für rund 3-5 Minuten zum Stoßlüften zu öffnen, um einen ausreichenden Luftaustausch zu gewähren. Eine Maßnahme, die nicht nur hinsichtlich der kalten Außentemperaturen im Winter für erstauntes Kopfschütteln der Experten, Häme aus dem Ausland und harsche Kritik der Eltern- und Lehrerverbände sorgt.

Es gibt bessere und günstigere Schutzkonzepte, führen die Kritiker der Fensterlüftung an und verweisen auf Länder wie Schweden, wo fast alle Klassenzimmer mit Raumluftreinigern wie dem mobilen Hochleistungsluftreiniger TAC V+ ausgestattet sind. Aber es geht nicht nur um die Frage „Lüftung vs. Luftreiniger“. Auch das für und wider einer Maskenpflicht an Schulen wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Wenn sich die Kultusminister, die Elternverbände, der Philologenverband und die Wissenschaftler in einem Punkt einig sind, dann in dem, dass Uneinigkeit herrscht, welches der möglichen Schutzkonzepte einen sicheren Schulunterricht im Winter gewährleisten kann.

Mögliche Schutzkonzepte in Klassenzimmern

Raumlufttechnische Anlagen (RTL-Anlagen)
Lüftungsanlagen versorgen die Klassenräume mit einem gewissen Anteil an Frischluft. Allerdings verfügen insbesondere ältere Schulen über keine zentrale Lüftungsanlage. Im Winter laufen derartige Anlagen meist nur im Umluftbetrieb, da die kalte Außenluft zu Beschädigungen an der Anlage führen würde.

Im Umluftbetrieb wird eine Lüftungsanlage zur Virenschleuder. Infektiöse Aerosolpartikel werden schneller und weiter im Raum verteilt.

Fenster- und Querlüftung
Offene Fenster sorgen für einen Luftaustausch. Frische Außenluft gelangt in die Klasse und verdünnt die belastete Raumluft. Werden gegenüberliegende Fenster zeitgleich geöffnet, erfolgt der Luftaustausch schneller und effizienter.

Die meisten Schulklassen verfügen nur einseitig über Fenster und diese lassen sich oftmals sogar nur kippen und nicht komplett öffnen.

CO2-Ampel
Eine CO2-Ampel misst den CO2-Gehalt in der Raumluft und signalisiert den Zeitpunkt der notwendigen Lüftung.

CO2 ist kein Indikator für eine mögliche Virenbelastung in der Raumluft. Die Virenlast kann selbst bei einer geringen CO2-Konzentration hoch sein und umgekehrt.

Abstandsregeln
Ein großzügiger Sicherheitsabstand von mindestens 3 Metern schützt vor einer direkten Infektion durch Tröpfchen.

Oftmals lassen sich Sicherheitsabstände in den Klassen aufgrund der Raumgröße nicht umsetzen. Der direkte Tischnachbar befindet sich immer innerhalb des Sicherheitsabstandes.

FFP2/FFP3-Maskenpflicht
Partikelfiltrierende Masken (FFP2 oder FFP3-Masken) können den Träger vor der Einatmung infektiöser Aerosole schützen. Allerdings ist das Tragen dieser Masken auf Dauer unangenehm, da der Atemwiderstand die Atmung erschwert.

FFP2 oder FFP3-Masken sind vergleichsweise teuer. Pro Schüler/in entstehen pro Jahr Kosten in Höhe von rund 800 Euro.

Raumluftreiniger
Mobile Raumluftreiniger filtern Viren aus der Raumluft und verringern das Infektionsrisiko innerhalb kürzester Zeit.

Nur wenige Schulen verfügen über die Mittel, um alle Klassenräume mit Luftreinigern auszustatten. Die Schulträger verweisen auf die Empfehlungen der Kultusminister und geben keine Mittel frei.

Schutzwand aus Plexiglas
Schützt vor direkter Infektion des Sitznachbarn. Das Tragen einer Mund-Nasen-Maske ist während des Unterrichts nicht mehr erforderlich.

Vergleichsweise günstige Einmalkosten im Vergleich zu den dauerhaften Kosten für geeignete Masken.

Wissenschaft empfiehlt Schulen den Einsatz von Luftreinigern

„Wer ausschließlich aufs Lüften setzen, wird keinen Erfolg haben“, mahnt Professor Christian Kähler, „das funktioniert schon rein physikalisch nicht“. Kähler ist ein internationaler Experte für die Erzeugung, Verdunstung, Ausbreitung und Vermischung von Aerosolen im Raum. Um einen ausreichenden Luftaustausch durch geöffnete Fenster zu realisieren, beschreibt Kähler das Problem der Fensterlüftung, müsse draußen entweder ein erheblicher Wind herrschen. Oder es müsse ein deutlicher Temperaturunterschied zwischen drinnen und draußen bestehen, „das funktioniert aber nur ein paar Minuten, dann ist der Raum so stark abgekühlt, dass kaum noch ein Luftaustausch stattfindet“. Genau das habe er auch den Kultusministern bei ihrer Sondersitzung zu den Schulen erklärt, sagt Kähler mit Blick auf die Lüftungsempfehlungen der Kultusministerkonferenz.

Prof. Dr. Kähler: „Lüften ist eine der teuersten Lösungen überhaupt“

Permanentes Stoßlüften führt zu ausgekühlten Klassenzimmern und Schulgebäuden. Die Energiekosten steigen – obwohl die Heizungsenergie ungenutzt durchs Fenster entweicht. „Lüften ist keine billige Lösung für den Präsenzunterricht, sondern eine der teuersten Lösungen überhaupt“, sagt Christian Kähler. Bereits eine erkrankte Person verursacht erhebliche Kosten. Eine aktuelle Auswertung der AOK und BARMER Krankenkasse ergab, dass die Fallkosten einer Covid-19-Erkrankung im fünfstelligen Bereich liegen. Etwaige Folgeschäden sind dabei noch unberücksichtigt. Demnach kostet die Behandlung eines Covid-19-Patineten im Schnitt 10.700 Euro, bei schweren Verläufen gar 38.500 Euro.

In seiner jüngsten Studie „Schulunterricht während der SARS-CoV-2 Pandemie ‒ Welches Konzept ist sicher, realisierbar und ökologisch vertretbar?“ hat Christian Kähler ein eigenes Schutzkonzept vorgestellt, wie der Präsenzunterricht an Schulen auch im Winter maximal infektionssicher gestaltet werden könne. Kähler empfiehlt mobile Luftreiniger wie den TAC V+ Hochleistungsluftreiniger in jedem Klassenzimmer und zusätzlich Trennwände aus Plexiglas zwischen den Sitzplätzen der Schülerinnen und Schüler.

Dass geeignete Raumluftreiniger einen hohen Schutz vor der indirekten Infektion durch Aerosole bieten, hat Kähler in seiner Studie „Können mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren?“ bereits belegt. Als Referenzgerät diente ein TAC Hochleistungsluftreiniger von Trotec.

Halbierung der Aerosolkonzentration erfolgt in wenigen Minuten

Der schnellste Weg um Klassenräume sicher zu machen, sind laut Christian Kähler Hochleistungsluftreiniger wie der in seinen Studien eingesetzte TAC V+. Dieser mobile Raumluftreiniger kann in jedem Klassenzimmer eingesetzt werden, unabhängig davon, ob eine Lüftungsanlage installiert ist oder nicht. In seinen Studien kommt Kähler zum Schluss, dass ein Hochleistungsluftreiniger TAC V+ Aerosolpartikel bis auf eine Größe von 0,1 bis 0,3 Mikrometern sehr zuverlässig ausfiltern kann. In einem 80 m² großen Raum halbiert der Hochleistungsluftreiner TAC V+ die luftgetragene Virenlast nachweislich innerhalb von 6 Minuten. In kleineren Räumen erfolgt die Halbierung der Aerosolkonzentration bereits nach 3 Minuten.

Wichtig sei jedoch, so Kähler in seinen Ausführungen, dass die Geräte bestimmte Anforderungen an die Luftleistung und Filterqualität erfüllen.

Zur sicheren Virenfilterung müssen Luftreiniger drei Grundvoraussetzungen erfüllen:

1. Der Volumenstrom des Luftreinigers muss ausreichend dimensioniert sein, um mindestens einen sechsfachen Luftwechsel pro Stunde zu ermöglichen. Nur so kann eine minutenschnelle Senkung der Aerosolkonzentration im Raum sichergestellt werden. Hochleistungsluftreiniger wie der TAC V+ ermöglichen sogar einen bis zu 16-fachen Luftwechsel pro Stunde und bieten somit ein noch höheres Schutzniveau, beispielsweise für Risikopatienten in Arztpraxen, auf Krankenstationen oder in Pflegeheimen.

2. Der eingesetzte Filter muss nach der DIN EN 1822 zertifiziert sein. Ausschließlich H14-HEPA-Hochleistungsfilter nach EN 1822, wie sie auch im TAC V+ zum Einsatz kommen, können selbst kleine, virenbehaftete Aerosole (0,1-0,3 µm) aus der Raumluft filtern, und zwar zu 99,995 %. Damit haben H14-HEPA-Filter bereits eine 10-fach höhere Filterleistung als H13-HEPA-Filter, deren Filterleistung im Größenbereich von Bakterien zwar noch vergleichbar gut ist. Signifikante Unterschiede gibt es jedoch im sogenannten MPPS-Bereich (Most Penetrating Particle Size), also bei der Ausfilterung von Viren und Aerosolen. Hier rät die Projektgruppe Labortechnik (ELATEC) der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin in ihrer Stellungnahme zum Thema „Einsatz von HEPA-Filtern in Raumlufttechnischen Anlagen (Beschluss 16/2010)“ ausdrücklich: „Die HEPA-Filter sollten mindestens der Klasse H14 nach DIN EN 1822-1 entsprechen.“

3. Der Luftreiniger muss hinreichend geräuscharm sein, damit er im Betrieb bzw. Unterricht nicht stört. Denn stört der Lärm, dann besteht die Gefahr, dass das Gerät entweder abgeschaltet oder nicht mit dem erforderlichen Volumenstrom betrieben wird. Eine hohe Sicherheit vor einer indirekten SARS-CoV-2 Infektion ist dann nicht mehr gegeben. Daher verfügt der Hochleistungsluftreiniger TAC V+ über eine geräuschdämmende Schallschutzhaube, die ihn zum leisesten Gerät seiner Leistungsklasse macht.

Mit der optional erhältlichen Schallschutzhaube ist der TAC V+ Hochleistungsluftreiniger noch leiser:

Sogar noch übertroffen werden diese von Prof Kähler definierten Kriterien derzeit ausschließlich vom mobilen Hochleistungsluftreiniger TAC V+. Entwickelt und gefertigt wird das Gerät in Deutschland (Heinsberg) – ausgeliefert wird es in die ganze Welt.

Zahlreiche Schulen wie das Obermenzinger Gymnasium setzen den Hochleistungsluftreiniger TAC V+ bereits erfolgreich im Schulbetrieb ein.

Eine sichere Investition in Gesundheit und Produktivität

Der Hochleistungsluftreiniger TAC V+ ermöglicht eine sichere und unkomplizierte Rückkehr zur Normalität im täglichen Miteinander – trotz Corona. Aber auch bei den jährlich wiederkehrenden Grippewellen kann der Hochleistungsluftreiniger wirksam vor einer aerogenen Infektion mit Influenzaviren schützen. Die vergleichsweise geringen Investitionskosten werden durch die Vorteile eines maximalen Infektionsschutzes aufgehoben.

Erhältlich ist der mobile Hochleistungs-Luftreiniger TAC V+ in mehreren Farben und Ausstattungsvarianten zum Preis ab 4.286,20 € im Trotec-Shop sowie im stationären Trotec-Store in Heinsberg.

Besuchen Sie uns im Heinsberger Trotec-Store

Wenn auch Sie mehr über die neuartige Luftreinigungstechnik des TAC V+ erfahren möchten, besuchen Sie uns gerne in unserem Heinsberger Trotec-Store. Hier erfahren Sie aus erster Hand, wie sich das Corona-Ansteckungsrisiko durch den Einsatz des Luftreinigers TAC V+ nahezu auf null reduzieren lässt.

Trotec GmbH, Herr Jochem Weingartz
Telefon: +49 2452 962-137, jochem.weingartz@trotec.com

Trotec STORE
Industriestraße 56
52525 Heinsberg

Öffnungszeiten: Montag – Freitag: 9:00 – 18:00 Uhr | Samstag: 9:00 – 16:00 Uhr

Ihre Anfahrt zum Trotec STORE:
Der Trotec STORE befindet sich besonders verkehrsgünstig und gut erreichbar an der Kreuzung Karl-Arnold-Straße / B 221 / Industriestraße im Gewerbe- und Industriegebiet Heinsberg. Ausreichend Kundenparkplätze sind vorhanden.

Hier finden Sie weitere Info’s zum STORE: Zur Webseite

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.


*