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Klimaüberwachung in Innenräumen reduziert die Corona-Virus Ansteckungsgefahr

Das Corona-Virus SARS-CoV-2 hat unsere Welt auf den Kopf gestellt.

Was im Dezember 2019 in der chinesischen Millionenmetropole Wuhan begann, hat sich in kürzester Zeit zur globalen Pandemie entwickelt. Mittlerweile gibt es weltweit über 22 Millionen Corona-Infizierte (Stand der Gesamtinfektionen am 20.08.20202), wobei die Dunkelziffer noch weitaus größer sein dürfte. Doch das Schlimmste: Die Zahlen steigen stetig weiter. 

Auch wenn eine Infektion in vielen Fällen glimpflich verläuft, kann die COVID-19 Erkrankung in einigen Fällen zu massiven Gesundheitsproblemen und im schlimmsten Fall zum Tod führen. 

Zudem klagen nach einem schweren Krankheitsverlauf genesene Patienten häufig noch über massive Nachwirkungen, die über Monate hinweg anhalten. Da im Moment noch kein wirksamer Impfstoff zur Verfügung steht, muss die weitere Ausbreitung der Infektionskrankheit so gut es geht verhindert werden.

Das Corona-Virus hat sich mittlerweile weltweit verbreitet.



Wie erfolgt die Übertragung des Coronav-Virus?

Die Krankheit COVID-19 bzw. die Corona-Viren werden in erster Linie durch Tröpfchen- oder Schmierinfektion übertragen. Verschiedene Studien belegen mittlerweile zweifelsfrei, dass das Virus sich für einige Zeit in der Luft und auch auf Gegenständen halten bzw. überleben kann. Deshalb muss jeder einen Abstand von mindestens 1,5 Metern zu anderen Personen einhalten und die Hygienevorschriften, wie zum Beispiel Händewaschen oder Desinfizierung von Gegenständen, beachten.

Beim Aufenthalt im Freien und mit dem notwendigen Abstand zu anderen Personen ist die Gefahr einer Ansteckung relativ gering. Anders sieht es in Innenräumen oder öffentlichen Verkehrsmitteln aus. Hier ist die Infektionsgefahr relativ hoch. Deshalb müssen in geschlossenen Räumen unbedingt Mund-Nasen-Masken getragen werden. Dabei schützen die Schutzmasken aber nicht den Träger. Vielmehr vermeidet der Träger durch die Maske, dass er beim Ausatmen, Sprechen, Husten oder Nießen eine große mit Tröpfchen belastete Aerosolwolke produziert. Da sich die Wolke in geschlossenen Räumen sehr lange hält und stetig ausbreitet, ist es nur eine Frage der Zeit, bis andere Menschen die unter Umständen infektiösen Aerosole wieder einatmen.

Aus diesem Grund vermeiden es viele Menschen so gut es geht, sich in geschlossenen Räumen mit anderen Personen aufzuhalten. In der Schule oder im Büro ist das aber leider nicht möglich. Da müssen sich notgedrungen mehrere Menschen über eine längere Zeit im gleichen Raum befinden. Doch es gibt mittlerweile fundierte Hinweise darauf, wie durch das richtige Raumklima die Ausbreitung des Corona-Virus reduziert werden kann.



Wie wirkt sich das Raumklima bei der Übertragung von Viren aus?

Als ehemaliger Facharzt für Allgemeine Innere Medizin und Lehrbeauftragter des Instituts für Hausarztmedizin an der Universität Zürich hat sich Herr Dr. med. Walter Hugentobler bereits früh mit den gesundheitlichen Auswirkungen von trockener Luft auseinander gesetzt.

Ihm zufolge besteht ein direkter Zusammenhang von Raumklima und Virus-Infektionen. Zusammen mit seinen amerikanischen Kollegen Miyu Moriyama und Akiko Iwasaki arbeitet er an einer Studie zur „Saisonalität von Virusinfektionen der Atemwege“. Von dieser Studie, die im Herbst fertig sein soll, sind im Fachjournal „Annual Review of Virology“ bereits die ersten Ergebnisse veröffentlicht worden.



Welchen Einfluss hat die Luftfeuchtigkeit auf die Übertragung von Viren?

Hygrometer zeigen als Kombigeräte oft auch die Temperatur mit an.

Entsprechend der Studie stehen die rel. Luftfeuchtigkeit und das Infektionsrisiko im direkten Zusammenhang. Ist die Luftfeuchtigkeit zu niedrig oder zu hoch, ist die Ansteckungsgefahr mit Viren besonders hoch. Der empfohlene Wert beträgt 40% - 60% rel. Luftfeuchtigkeit. Ist die Luftfeuchtigkeit geringer, bleiben die Viren im ausgetrockneten Zustand auf Oberflächen länger infektiös und können auch länger in der Luft schweben. Zudem ist es auch leichter möglich, dass sie von festen Oberflächen aufgewirbelt werden. Wenn die Luftfeuchtigkeit über den empfohlenen Wert liegt, wird die Ausbreitung und Verteilung der Aerosole-Tröpfchen in der Luft positiv beeinflusst. 

Dies erklärt auch, warum die meisten Grippeerkrankungen in den Wintermonaten stattfinden. Eine hohe Luftfeuchtigkeit im Außenbereich und eine überheizte und trockene Luft im Innenbereich ermöglichen den Viren ein leichtes Spiel.



Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Übertragung von Viren?

Thermometer zur Erfgassung der Lufttemperatur

Die Hoffnung, dass der SARS-CoV-2-Erreger durch die hochsommerlichen Temperaturen 2020 geschwächt oder gar eliminiert wird, hat sich leider nicht erfüllt. Ganz im Gegenteil. Der SARS-CoV-2-Erreger überlebt auch hohe Temperaturen. In einer Studie der Ruhr-Universität in Bochum haben Forscher die Halbwertszeit von infektiösen Partikeln genauer untersucht. 

Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, in dem sich die Anzahl der infektiösen Partikel um 50% reduziert. Bei Raumtemperatur (20 – 23 °C) betrug die Halbwertszeit rund 9,1 Stunden. Bei Kühlschranktemperatur (4 °C) war die Halbwertszeit mit 12,9 Stunden deutlich höher. Der Maximalwert von 17,9 Stunden wurde bei 30 °C ermittelt. Demzufolge können hohe als auch niedrige Temperaturen dem Virus nicht wirklich schaden. 

Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur bei der Ausbreitung der Aerosole wird auch im SARS-CoV-2 Steckbrief des Robert Koch Institut bei der Erklärung zu den Übertragungswegen  erwähnt.



Welchen Einfluss hat die CO2-Konzentration auf die Übertragung von Viren?

Das Kohlendioxid-Messgerät zeigt die Messwerte in ppm (Parts per Million), also die Anteile pro Millionen.

Die Ausatemluft besteht aus 78% Stickstoff (N2), 17% Sauerstoff (O2) und ca. 4% Kohlenstoffdioxid (CO2). Der Rest von 1% besteht aus sonstigen Bestandteilen wie z.B. Edelgasen. Zudem werden beim Ausatmen auch feinste Tröpfchen aus Wasserdampf (Aerosole) abgegeben, die bei Minusgraden als kondensierender Nebel sichtbar werden. Bei einer infizierten Person können die Aerosole auch Viren beinhalten. Wenn ein gesunder Mensch die Aerosole einatmet, kann er sich über die Schleimhäute mit dem Virus infizieren. Vorausgesetzt, er überschreitet dabei die für die Infektion erforderliche Minimaldosis. Doch je mehr Ausatemluft und somit auch Aerosole sich in der Raumluft befinden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer Infektion.

Die Konzentration von Aerosolen und CO2 stehen also im direkten Zusammenhang. Deshalb können anhand der aktuell vorhandenen CO2-Konzentration konkrete Rückschlüsse auf die Aerosolbelastung abgeleitet werden. Je größer der aktuelle CO2-Wert, desto höher ist auch die Aerosolbelastung und ein etwaiges Infektionsrisiko mit COVID-19.



Mit dem richtigen Raumklima die Virenausbreitung eindämmen

Aufgrund der vorliegenden Erkenntnisse sollte in Geschäften, Gasträumen, Büros, Schulzimmern und allen anderen Innenräumen, in denen sich ständig Menschen aufhalten, unbedingt auf ein optimales Raumklima geachtet werden. Weder die Temperatur noch die rel. Luftfeuchtigkeit dürfen die empfohlenen Grenzwerte überschreiten. Darum ist es sinnvoll, die Räume mit geeigneten Thermometern und Hygrometern zu überwachen. Alternativ dazu gibt es auch Kombigeräte, die beide Messwerte zuverlässig erfassen und anzeigen.

Mit einer temperaturabhängigen Heizungssteuerung, ausreichend Lüften und einer zusätzlichen Luftbefeuchtung können die gemessenen Werte verhältnismäßig leicht beeinflusst werden. Allerdings ist die Wasserschale auf dem Heizkörper keine echte Abhilfe bei zu trockener Luft. Vielmehr ist das eher der allseits bekannte Tropfen auf dem heißen Stein. Je nach Raumgröße sollten passende Luftbefeuchter eingesetzt werden. Falls die Luftfeuchtigkeit einen zu hohen Wert aufweist, können Luftentfeuchter genutzt werden, um die Grenzwerte wieder einzuhalten.

Zudem sollte in Schulen und Büros unbedingt die CO2-Belastung der Raumluft überwacht werden. Denn oft ist es so, dass die im Raum befindlichen Personen den hohen Anteil an Ausatemluft überhaupt nicht bemerken. Deshalb ist es umso wichtiger, in geschlossenen Räumen den CO2-Gehalt der Luft mit geeigneten Messgeräten kontinuierlich zu überwachen. Im Bedarfsfall kann man durch intensives Lüften für reichlich Frischluft sorgen und so die CO2-Belastung und die Aerosole wirkungsvoll reduzieren.

Unser Praxistipp: CO2-Messung in Schulen

Es ist nicht zwingend erforderlich in jedem Klassenzimmer ein hochwertiges und teures CO2-Messgerät aufzustellen. Vielmehr kann man in einzelnen Räumen Messungen durchführen und die Messergebnisse festhalten. Bei annähernd gleicher Raumgröße und Schülerzahl kann dann die als optimal ermittelte Vorgehensweise beim Lüften auch für andere Klassenzimmer übernommen werden.  



Zugangskontrolle mit aktiver Temperaturüberwachung

Durch die bisher aufgezeigten Möglichkeiten wird mit einem optimalen Raumklima die Ausbreitung von etwaigen Viren deutlich erschwert. Die bessere Lösung jedoch wäre, wenn sich ausschließlich gesunde Personen in einem Raum befinden. Genau hier kann moderne Technik hilfreich unterstützen.

Bei einer Vireninfektion reagiert das Immunsystem mit einem deutlichen Anstieg der Körpertemperatur. Überwachungskameras mit zusätzlichem Fieber-Screening können deshalb in Echtzeit infizierte Personen von gesunden Menschen unterscheiden. Wenn sich die betroffene Person dann unverzüglich in ärztliche Behandlung begibt, wird das Risiko einer Ansteckung für andere Menschen deutlich minimiert.  



Häufig gestellte Fragen zu SARS-CoV-2 bzw. COVID-19

Was genau ist der Unterschied zwischen SARS-CoV-2 und COVID-19?

Die Abkürzung COVID-19 steht für Corona Virus Disease 2019 und beschreibt die Lungenkrankheit, die 2019 in China ausbrach und nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation im Februar 2020 in Europa das erste Mal aufgetreten ist.

Der Erreger der Lungenkrankheit COVID-19 ist das Virus mit dem Namen SARS-CoV-2. Die Bezeichnung SARS-CoV-2 wurde gewählt, da das Virus in enger Verwandtschaft zum Sars-Virus (SARS-CoV) steht, an dem 2002/2003 hunderte Menschen starben.

 

Warum verlaufen Erkrankungen mit COVID-19 so unterschiedlich?

Die Gründe, warum Menschen bei einer COVID-19 Erkrankung so unterschiedlich reagieren, sind vielfältig. Zur Risikogruppe gehören Menschen, die durch Vorerkrankungen ein geschwächtes Immunsystem aufweisen. Besonders Herzprobleme, Arteriosklerose oder Diabetes wirken sich negativ aus. Zudem spielt Übergewicht mit den damit zusammenhängenden Folgeerkrankungen eine große Rolle.

Außerdem gibt es nicht nur den einen SARS-CoV-2 Virus, der eine COVID-19 Erkrankung auslösen kann. Bei einer Genanalyse an der Medizinischen Hochschule Zhejiang haben Forscher beim SARS-CoV-2 Virus die unterschiedlichsten Mutationen entdeckt. Laut Aussagen der Forscher unterscheiden sich die Mutationen in Punkto Aggressivität und der Vermehrungsfähigkeit erheblich. Dies erklärt auch, warum junge und gesunde Menschen zum Teil sehr heftig auf eine COVID-19 Erkrankung reagieren.



Zusammenfassung

Die Viruserkrankung COVID-19 hat nicht nur unser persönliches Leben, sondern die ganze Welt schlagartig auf den Kopf gestellt. Glücklicherweise müssen viele Menschen lediglich unangenehme Einschränkungen wie die Maskenpflicht und Homeoffice erdulden. Es gibt auch viele Leute, die wegen COVID-19 Tag für Tag gesundheitlich und wirtschaftlich um das Überleben kämpfen müssen.

Hinzu kommt, dass es nach wie vor ungewiss ist, bis wann ein geeigneter Impfstoff gegen COVID-19 in der ausreichenden Menge zur Verfügung steht. Darum sollten wir die vorliegenden Erkenntnisse vollumfänglich nutzen und alles dafür tun, um die weitere Ausbreitung von COVID-19 so gut es geht zu verhindern.

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