Mobile Luftreiniger im Kampf gegen Corona

Mobile Luftreiniger im Kampf gegen Corona

Warum werden Luftreiniger benötigt?

Sobald sich in einem Raum mehr als eine Person befindet, besteht ein potentielles Ansteckungsrisiko. Der Mund-Nasen-Schutz und die Einhaltung des Sicherheitsabstandes sorgen im Wesentlichen dafür, dass es nicht zu einer Tröpfchenübertragung kommt. Diese Maßnahmen verhindern jedoch nicht, dass Viren in Aerosolen durch die Luft getragen werden. Je länger sich eine infizierte Person in einem Raum befindet, desto mehr Viren verbreiten sich in dem Raum. Im Internet gibt es zahlreiche Simulationen dazu. Diese schwebenden Viren können entweder durch Querlüftung, oder durch Luftreiniger aus dem Raum gebracht werden. Beim Luftreiniger wird durch einen kräftigen Lüfter eine Umwälzung der Raumluft erreicht und die Viren sammeln sich in integrierten HEPA-Filtern, während die gereinigte Luft wieder abgegeben wird. Die Abkürzung HEPA steht für High Efficiency Particulate Air. Diese HEPA-Filter gibt es in unterschiedlichen Filterklassen. Bei den Luftreinigern kommen meist ein H13 oder H14 HEPA-Filter zum Einsatz, die einen Abscheidegrad von 99,95% bis 99,995% haben. Die Luftreinigung kann durch zusätzliche Maßnahmen, wie z.B. UVC-Strahlung oder thermische Desinfektion unterstützt werden, die die Viren dann abtöten.

 

Vorteile und Nachteile des Luftreinigers versus Fensterlüftung

Die Fensterlüftung bietet neben der Entfernung der Viren den Vorteil, dass auch wieder frische Luft dem Raum zugeführt wird. Das lässt sich anhand der Kohlendioxidkonzentration messen (siehe z.B. CO2-Ampeln in Klassenzimmern). Gerade aber während der kalten Jahreszeit wird die Wärmeenergie quasi zum Fenster hinausgeblasen, sofern keine Wärmerückgewinnung vorhanden ist. Beim Luftreiniger wird die Raumluft permanent von Viren, Pollen, Bakterien gereinigt, ohne Wärmeverlust.

Je mehr Personen sich in einem Raum befinden, desto schneller wächst die CO2-Konzentration. In der abgebildeten Grafik wurde der CO2-Verlauf in einem Klassenzimmer aufgezeichnet (Quelle: ILK Dresden, Prof. Franzke). Die schwarze Linie zeigt den Durchschnittswert. Zu Beginn lag die CO2-Konzentration bei ca. 500ppm, also sauberer Umgebungsluft. Die CO2-Konzentration ist dann bis auf 1.700ppm angestiegen. Nach 39 Minuten wurden die Fenster geöffnet (gelbe Linie) und man sieht einen langsamen Rückgang in der CO2-Konzentration, welche stellvertretend für den Virenabbau steht.  Je größer die Temperaturdifferenz zwischen Außen und Innen ist, desto schneller funktioniert der Austausch. Hier lag die Außentemperatur bei 0°C, Innen bei ca. 20°C (zu Beginn). 

Fensterlüftung: Eine schnellere Reduzierung der Virenlast ist möglich, aber der Wärmeverlust im Klassenzimmer ist nicht optimal.

 

Wo werden Luftreiniger eingesetzt?

Typische Einsatzorte für Luftreiniger sind:

  • Kindertagesstätten und Klassenzimmer
  • Pflegeheime, Krankenhäuser, Arztpraxen
  • Restaurants, Bars, Gaststätten, Tanzschulen
  • Hallen für Veranstaltungen, Firmenfeiern, Tagungen
  • Wellness- und Fitnessstudios
  • Verkaufshäuser, Apotheken, Bäckereien, Hotels
  • Großraumbüros und Arbeitsplätze

Anforderungen an Luftreiniger: Kleine versus große Geräte

Auf der Messe pro.vention in Erfurt hat mal ein Anbieter für Luftreiniger gesagt: „Alle wünschen sich eine kleine Alexa, die dann die gesamte Messehalle komplett reinigt!“ Das ist vermutlich auch der Grund, warum es so viele kleine Luftreiniger gibt. Nach dem Motto „Ich habe jetzt auch was dafür getan“ kann man diese kleinen Geräte kostengünstig im Internet erwerben. Dabei sollte folgendes beachtet werden:

  • Der Luftreiniger soll in der Lage sein, das 6-fache des Raumvolumens binnen einer Stunde umzuwälzen. Ein typischer Raum mit 30m² und 2,5m Raumhöhe hat folgendes Volumen:
    L x B x H = 6m x 5m x 2,5m = 75m³ Volumen.
    Bei einer 6-fachen Umwälzung der Raumluft soll der Luftreiniger also einen Luftvolumenstrom von 6 x 75m³ = 450m³ pro Stunde leisten können. Bei dieser Leistung sollte die Geräuschentwicklung im akzeptablen Bereich liegen.
  • Der Lüfter in kleinen Geräten läuft meist mit höheren Drehzahlen, was dann auch zu einer höheren Geräuschbelastung führt. Der Geräuschpegel sollte nach Möglichkeit 45dB(A), gemessen in einem Meter Entfernung, nicht überschreiten, je nachdem, um welchen Raum es sich handelt. Eine Bibliothek ist anders zu bewerten als ein Großraumbüro. Wie laut 45dB(A) sind, kann aus untenstehender Auflistung entnommen werden. Eine Erhöhung um 10dB(A) entspricht in etwa einer Verdoppelung der Geräuschwahrnehmung.

    • 30 dB: Flüstern, eigenes Atemgeräusch

    • 35 dB: Blätterrascheln 

    • 40 dB: Im Wohnraum bei geschlossenem Fenster

    • 45 dB: Wohnviertel ohne Straßenverkehr 

    • 60 dB: Unterhaltung (Einzelgespräch)

    • 70 dB: Großraumbüro

  • Kleine Luftreiniger bis ca. 1m Höhe neigen dazu, bis auf wenige Ausnahmen, eine Kurzschlussströmung zu erzeugen. Das heißt die gereinigte Luft wird gleich wieder auf der anderen Seite eingesogen, bevor es zu einer Verteilung im größeren Raum kommt. Eine Luftreinigung passiert hier nur in unmittelbarer Nähe des Luftreinigers und nicht überall im Raum. Siehe dazu Skizze rechts.

Für die Luftreinigung in größeren Räumen sind also große Luftreiniger besser geeignet. Auch bieten sie mehr Leistungsreserven, damit das Gerät nicht ständig mit maximaler Leistung läuft, und somit leiser ist, als seine kleineren Kollegen.

Wer liefert große Luftreiniger?

Hersteller: SIDOPA
Produkt: AIR GUARD 5000
Funktionsweise: HEPA H14 Filter
Luftmenge: bis 5.000m³/h
Schalldruck in 1 m Abstand: 42 - 45dB(A)
Abmessungen: 80 x 80 x 230 cm

Hersteller: SIDOPA
Produkt: AIR GUARD 3000
Funktionsweise: HEPA H14 Filter
Luftmenge: bis 3.000m³/h
Schalldruck in 1 m Abstand: 38 - 45dB(A)
Abmessungen: 57 x 69 x 230 cm

Hersteller: AFS
Produkt: AFS 2000 RLC-X
Funktionsweise: HEPA H13 oder H14 Filter
Luftmenge: 600 - 2.100m³/h
Schalldruck in 1 m Abstand: 35 - 51dB(A)
Abmessungen: 114 x 51 x 189 cm

Hersteller: Greentec
Produkt: CAS1000
Funktionsweise: HEPA H14 und Thermische Desinfektion
Luftmenge: 200 - 1.350m³/h
Schalldruck in 1 m Abstand: 36 - 48dB(A)
Abmessungen: 71 x 71 x 192 cm

Hersteller: IVAT
Produkt: Hygiene-Tower
Funktionsweise: HEPA H14 und UVC Reinigung
Luftmenge: bis 5.500m³/h
Schalldruck in 1 m Abstand: 37dB(A) @ 1.000m³/h
Abmessungen: 95 x 110 x 205 cm

Wird die Anschaffung solcher Geräte staatlich gefördert?

Gefördert werden Miete oder Anschaffungskosten für Luftreiniger in folgenden Bundesländern:

  • Bayern: in Kitas, Großtagespflegestellen, Heilpädagogischen Tagesstätten und Schulen
  • Hessen: in Schulen
  • Rheinland-Pfalz: in Schulen
  • Nordrheinwestfalen: in Schulen und Sporthallen

Welche Rolle spielen Sensoren in Luftreinigern und Lüftungsanlagen?

1. Drucksensoren zur Filterüberwachung:
Wie beim Staubsauger wird der Filter mit zunehmenden Betriebsstunden immer mehr verschmutzt. Die Zunahme an Partikeln im Filter bewirkt einen größeren pneumatischen Widerstand. Damit wird entweder der Volumenstrom kleiner, oder die Stromaufnahme steigt. Der Drucksensor misst die Druckdifferenz vor und nach dem Filter. Je größer dieser Differenzdruck ist, desto größer ist auch die Verschmutzung des Filters. So kann rechtzeitig ein Ersatzfilter bereitgestellt werden.

2. Multisensoren für Wohlfühlklima:

Für den vollautomatischen Betrieb von Luftreinigungs- und Klimatisierungsgeräten werden mehrere Einzelsensoren zu Multisensoren zusammengefasst. Es entstehen Module, die mehrere Messgrößen gleichzeitig erfassen. So können die Kühlung, Heizung, Luftbefeuchtung und Reinigung entsprechend gesteuert werden, sodass stets ein angenehmes und sauberes Klima herrscht:

  • Druck (Differenzdruck am Filter)
  • Temperatur (Raumtemperatur)
  • Feuchte (Raumfeuchte)
  • VOC (Flüchtige organische Verbindungen)
  • CO2 (Kohlendoxid)

3. CO2-Sensoren zur Steuerung dezentraler Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung:

Laut VDI6040 soll die Luftqualität in Schulräumen im Durchschnitt 1.000ppm nicht überschreiten. Höhere Konzentrationen über 2.000ppm werden als nicht akzeptabel eingestuft. Aus diesem Grund sind die sogenannten CO2-Ampeln entstanden. Die CO2-Konzentration ist meist in 3 Bereiche geteilt, wie eine Ampel. CO2-Sensoren sind ideal um dezentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung zu steuern.

Haben Sie Fragen oder Anmerkungen?

Jürgen Partosch

Jürgen Partosch
Vertrieb Außendienst
Telefon +49 7661 9855 101

juergen.partosch@fsm.ag

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