Was Luftreiniger leisten können und welche Parameter entscheidend sind

Luftreiniger sind keine neue Erfindung, stehen seit dem Ausbruch der Corona-Pandemie aber im Fokus vieler Investitionsplanungen. Der Hintergrund: In geschlossenen Räumen sind sie ein probates Mittel, um nicht nur die Konzentration von Schadstoffen, Allergenen und Feinstaub, sondern auch von Krankheitserregern zu reduzieren. Es gibt allerdings verschiedene Techniken, und auch hinsichtlich Luftdurchsatz, Filter und Lautstärke sind viele Varianten verfügbar. Zwar schaffen Luftreiniger immer eine Verbesserung der Luftqualität und ein reduziertes Infektionsrisiko, egal ob in Büros, Wartebereichen, Klassenzimmern oder in den eigenen vier Wänden. Doch wer die Anschaffung plant, sollte sich vorab umfassend informieren, um die Technik bestmöglich zu nutzen.

Der Überblick über die Technik:
Was es zu wissen gilt.
Es gibt verschiedene technische Möglichkeiten, die Luftqualität in geschlossenen Räumen zu erhöhen und Schadstoffe aus der Atemluft zu entfernen. Einige Techniken setzen darauf, die Luft aktiv zu verändern. So gibt es Geräte mit Ozongeneratoren, die vor allem Gerüche wirksam bekämpfen. Dies ist in technischen Anwendungen wie beispielsweise der Fahrzeugaufbereitung sinnvoll. Allerdings dürfen Menschen wegen der gesundheitsschädigenden Wirkung von Ozon während des Einsatzes nicht im Raum sein, und es muss im Anschluss daran längere Zeit gelüftet werden. Luftreiniger mit Ionisatoren erzeugen geladene Ionen, die sich an Partikel in der Luft anlagern und sie auf diese Weise unschädlich machen. Derartige Geräte werden vor allem im industriellen Umfeld eingesetzt. Während des Prozesses entstehen jedoch freie Sauerstoff-Radikale, die sich wiederum zu Ozon verbinden und damit gefährlich sein können.

Kernstücke eines Luftreinigers mit Ventilation sind ein guter Luftdurchsatz, der eine funktionierende Luftwalze im Raum installiert, sowie hochwertige Filter der jeweils geeigneten Filterklasse. Der Schwebstofffilter sollte von einem Vorfilter vor größeren Partikeln geschützt werden

Andere Luftreiniger setzen UVC-Lampen ein. UVC-Licht tötet Viren und Bakterien zuverlässig ab, allerdings entsteht dabei ebenfalls Ozon und das UVC-Licht muss relativ lange einwirken. Entsprechende Geräte müssen also, wenn das Prinzip funktionieren soll, relativ groß sein, um die Luft durch Umleitungen zu führen und so die Verweildauer ausreichend zu erhöhen. Dadurch sind oftmals der Luftdurchsatz und damit die Luftumwälzung nicht ausreichend, um den gewünschten Effekt zu erzielen.

Luftreiniger, die auf Ventilation basieren, sorgen für einen Luftstrom in Richtung Gerät. Die Luft wird angesaugt, durch Filter geleitet und wieder ausgestoßen. So werden gesundheitsschädliche, allergieauslösende Schwebstoffe und Gase absorbiert, die Luftqualität verbessert sich. Gleichzeitig entstehen keinerlei schädliche Substanzen durch Luftveränderung.

Vorfilter, Aktivkohle, (H)EPA:
Was dahinter steckt.

Entscheidet man sich für Ventilationsgeräte mit Filter, so gibt es verschiedene Ausführungen. Viele Produkte arbeiten mit einem absaug- und/oder waschbaren Vorfilter, der zur Schonung des empfindlichen Schwebstoff-Filters größere Partikel, Tierhaare & Co. aus der Luft herausnimmt. Nachgelagert kann ein Aktivkohle-Filter verwendet werden, der gasförmige Verunreinigungen über das Prinzip der Adhäsion bindet: Ein Gramm Aktivkohle hat eine Oberfläche von 1000 Quadratmetern, da das Material hochporös ist. Gerüche, Gase und Chemikalien verfangen sich darin und werden somit wirksam zurückgehalten.

Das Herzstück eines Luftreinigers mit Ventilation ist der Schwebstofffilter, im Allgemeinen als HEPA-Filter bekannt. Sie bestehen aus hauchdünnen Kunststofffäden, die zu einem Vlies verwoben werden, und erzeugen ihre filternde Wirkung unter anderem über elektrostatische Aufladung. Für HEPA-Filter gibt es verschiedene Klassifizierungen. Darin ist festgelegt, zu welchem Grad ein Filter diejenigen Partikel zurückhalten muss, die sich aufgrund ihrer Größe am schwersten filtern lassen. Gemäß der bekannten Filtereffekte liegt diese kritische Partikelgröße bei 0,1 bis 0,3 µm. Für H13-Filter ist definiert, dass sie Partikel dieser Größe zu 99,95 % aus der Luft entfernen, H14-Filter zu 99,995 %. Partikel, die kleiner oder größer sind, werden aufgrund verschiedener physikalischer Effekte sogar zu einem höheren Grad aus der Luft entfernt. 

Vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie ist diese Information relevant, da das SARS-CoV-2-Virus eine Größe von etwa 0,1 µm besitzt und somit innerhalb der H13-/H14-Klassifizierung liegt. Viren sind allerdings immer an einen Wirt gebunden und treten gekoppelt an Aerosole auf, die deutlich größer sind als die Viren selbst. Somit sind bereits Geräte mit einem EPA-Filter der Klasse E11 dazu in der Lage, die Atemluft von einem Großteil infektiöser Aerosolpartikel zu befreien – denn sie entfernen Schwebstoffe einer Größe von 0,1 bis 1 µm zu 99,5 % aus der Luft. Dazu zählen neben virenbehafteten Aerosolen auch andere gesundheitsschädliche oder störende Partikel wie Pollen, Milben, Tierhaare, Hausstaub, Gas- und Geruchsstoffe oder Feinstaub.

Raumgröße, Luftdurchsatz und Akzeptanz:
Was passt wofür.

Geht es um die Wahl eines passenden Geräts, so ist die Größe des Raumes zentral, in dem der oder die Luftreiniger aufgestellt werden sollen. Generell sollte die Luft in einem Raum dreimal pro Stunde gereinigt werden, um beispielsweise eine Wirkung gegen Allergene wie Pollen oder Milben zu erreichen. Geht es darum, das Risiko einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu reduzieren, muss gemäß einer viel beachteten Studie der Universität der Bundeswehr München[1] das Raumvolumen sechsmal pro Stunde umgewälzt werden.

Hat ein Raum 60 Quadratmeter Grundfläche und 3 Meter Raumhöhe, so müssen demnach 180 Kubikmeter Luft in dieser Frequenz bewegt werden. Wählt man in diesem Fall einen Luftreiniger mit einem Luftdurchsatz von 550 Kubikmetern pro Stunde, so sollten zwei Geräte aufgestellt werden – am besten an gegenüberliegenden Wänden. So werden zwei Luftwalzen im Raum installiert, die die Raumluft zuverlässig in Richtung Luftreiniger bewegen. Außerdem sollte die passende Filterklasse vorliegen, also mindestens E11 oder besser H13/H14. Auch, wenn in Schulen, Gastronomie oder Büroräumen Luftreiniger korrekt eingesetzt werden, ist regelmäßiges Lüften erforderlich, um die nötige Frischluftzufuhr sicherzustellen.

Ein wesentlicher Punkt für den Erfolg im Alltagseinsatz von Luftreinigern ist zudem der kontinuierliche Betrieb. Insofern spielt in geräuschsensiblen Bereichen wie Klassenzimmern der Lärmpegel eine wichtige Rolle. Denn nur wenn das Betriebsgeräusch nicht als zu störend empfunden wird, entsteht die nötige Akzeptanz. Wie in der Arbeitsstättenverordnung vorgeschrieben, sollten auf der höchsten Stufe 50 dB nicht überschritten werden, was etwas mehr ist als die Lautstärke eines normalen Gesprächs.

Der Wald und die Bäume:
die richtige Lösung lässt sich finden.
Hat man sich in die Thematik Luftreiniger eingedacht und für die jeweiligen Räumlichkeiten ein passendes Hygiene- und Lüftungskonzept entwickelt, so leisten die Geräte einen Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität und einem besseren Schutz vor Infektionsgefahren. Dies ist für Schulen und Kindergärten gleichermaßen interessant wie für Gastronomie oder Hotels – also alle Bereiche, in denen viele Menschen in geschlossenen Räumen zusammenkommen wollen oder müssen.

Vorsicht, aber keine Panik:

Der Filterwechsel (Kasten).

Je nach Hersteller, ist der Wechsel des Aktivkohle- oder EPA-/HEPA-Filters nach einer bestimmten Zeit oder gemäß der sensorgesteuerten Angabe des Luftreinigers erforderlich. Da Viren, die aus der Luft gefiltert wurden, im Filter inaktiv werden, ist ein Wechsel des Filters einfach durchführbar. Der Anwender sollte dabei jedoch eine FFP2-Maske sowie Handschuhe tragen. Der Filter wird in eine Plastiktüte gegeben und kann im normalen Haushaltsmüll entsorgt werden.

[1] Christian J. Kähler, Thomas Fuchs, Rainer Hain: Können mobile Raumluftreiniger eine indirekte SARS-CoV-2 Infektionsgefahr durch Aerosole wirksam reduzieren?, Version vom 5.8.2020

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