Tracergase oder Aerosole – was ist besser geeignet?

Ist die Emission künstlicher Aerosolpartikel wirklich geeignet, die Wirksamkeit von Luftreinigern und die Ausbreitung von Sars-CoV-2 Viren in Räumen ausreichend genau zu messen?

Viele wissenschaftlichen Untersuchungen, die die  Ausbreitung von Sars-CoV-2 Viren zum Ziel haben, setzen künstliche Aerosolpartikel über Aerosolgeneratoren frei. Über Partikelzähler im Raum kann man dann so feststellen, wie sich die Partikelkonzentration an der Messstelle verändert. Da Viren sich an Aerosolpartikel andocken und mit ihnen durch die Luftbewegung im Raum transportiert werden, liegt die Auswahl dieser Messmethode nahe. Bei näherem Hinsehen stellt man aber gravierende Nachteile fest.

In einem Raum wird man immer Partikel messen, weil er eben kein Reinraum mit sehr gut gefilterter Luft ist. Sind in dem Raum noch Personen anwesend, setzen diese weitere Partikel frei, sind sie in Bewegung, ist die Partikelfreisetzung noch größer.

Macht man ein Fenster auf, so strömen in belasteten Gegenden häufig mehr Partikel von draußen in den Raum als heraus. Wenn jetzt zusätzlich zur Partikelhintergrundkonzentration im Raum über einen Aerosolpartikelgenerator künstliche Partikel freigesetzt werden, die eine Person als Virenquelle simulieren soll, dann kann man zwischen den künstlich emittierten und den durch Abrieb im Raum vorhandenen und über Fenster einströmenden Aerosolpartikel nicht unterscheiden.

Da diese Einflüsse auch den Wissenschaftlern und Sachverständigen bekannt sind, werden die meisten Versuche in geschlossenen Räumen ohne Personen durchgeführt. Stellt man sich vor, dass jede Person einen Luftauftrieb zwischen 80 und 100m³/h durch ihre Körperwärme erzeugt, dann sind das bei einer Schulklasse mit 25 Schülern ein Luftstrom zwischen 2.000 und 2.500m³/h. Legt man nun für diesen Klassenraum einen Luftreiniger nach VDI-EE 4300 Blatt 14 mit dem 4 – 4,5-fachen Luftwechsel aus, dann sollte der Luftreiniger bei einem Klassenraumvolumen von ca. 200m³ einen Luftdurchsatz von 800-900m³/h haben. Das belegt, dass das Strömungsmuster der Luft im Raum von den anwesenden Personen dominierend geprägt wird.

  • Möchte man mit diesem Verfahren die Ausbreitung eines Virus in einem Klassenraum ohne die Anwesenheit von Schülern messen, dann muss man die Sinnhaftigkeit dieser Messung hinterfragen
  • Möchte man mit diesem Verfahren die Ausbreitung eines Virus in einem Klassenraum mit Anwesenheit von Schülern messen, dann sind die Unsicherheiten sehr groß, weil der Partikelzähler nicht zwischen künstlich generierten und im Raum befindlichen und/oder durch Personen freigesetzten Partikeln unterscheiden kann

Nun betont der VDI und das  Umweltbundesamt in seiner Expertenempfehlung bei dem Betrieb von mobilen Luftreinigern zusätzlich alle 20 Minuten eine kurze Stoßlüftung zu machen. Das führt in belasteten Gegenden häufig zu einem deutlichen Anstieg der Partikelkonzentration im Raum und stellt damit die Eignung von Partikelmessungen in belegten Räumen gänzlich in Frage.

Auf der anderen Seite wird genau diese Methode der künstlichen Partikelemission zur Ermittlung der Leistungsstärke eines mobilen Luftreinigers durch die Messung des Abfalls der Partikelkonzentration in einem Laborraum benutzt. Hier ist es jetzt aber so, dass der Laborraum ein eigens hergerichteter kleiner Prüfraum mit 28m³ Raumvolumen ist. Er ist mit Edelstahlwänden ausgestattet und wird vor der künstlichen Partikelfreisetzung von vorhandenen Partikel fast vollständig befreit. Es ist damit ein sinnvoller Test, der die Unsicherheiten einer Realraummessung nicht hat.