Inwieweit kann die UVC-Technik dazu beitragen, Mikroorganismen in der Luft zu inaktivieren und dadurch eine bessere Luftqualität auch bei Indoor-Großveranstaltungen sicherstellen? Zur Beantwortung dieser Fragen hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in einem Festzelt auf dem Oktoberfest 2022 in München umfangreiche Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: Durch die UVC-Strahlung kann die Anzahl der vermehrungsfähigen Keime in der Luft um etwa 27 % verringert werden.
Mitarbeitende des Fraunhofer IBP haben während des Oktoberfests an vier Tagen in der „Festhalle Schottenhamel“, dem älteste Festzelt auf der Münchner Wiesn, lufttechnische Messungen durchgeführt. Ziel der Untersuchungen war, herauszufinden, wie sich Mikroorganismen in der Luft infolge des Einflusses von UVC-Strahlung verändern und verringern. Dadurch sollen eine gesundheitliche Gefährdung und eine Ansteckungsgefahr für Besucher und das Personal im Festzelt minimiert werden.
Die Durchführung des Forschungsvorhabens
Für das Projekt wurden im oberen Bereich des Festzelts 14 UVC-Geräte des Technologie-Partners Signify GmbH in der Größe von Videoprojektoren installiert (Abb. 1).
Infolge der Wärmeabgabe der bis zu 6.000 Personen im 4.800 m² großen Festzelt gibt es stets eine gerichtete, natürliche Auftriebsströmung der Luft aus dem Aufenthaltsbereich zur Hallendecke hin. Dabei nimmt die Luftströmung auch Partikel, Mikroorganismen und Aerosole mit. Wenn diese belastete Luft in den Einflussbereich der UVC-Strahlung kommt, bewirkt diese ein Abtöten und Inaktivieren der Keime und Mikroorganisamen. Die aufgestiegene warme Luft kühlt sich dann am Hallendach ab und sinkt anschließend, gereinigt durch die UVC-Strahlung, besonders an den Zeltwänden entlang zurück in den Aufenthaltsbereich. So ergibt sich im Zelt eine ständige natürliche, stabile Walzenströmung. Außer dieser thermisch bewirkten Luftumwälzung gibt es, so eine Anfrage von cci Wissensportal beim IBP, in dem Zelt keine zusätzliche mechanische Lüftung.
An je zwei Tagen erfolgten die Messungen der Luftqualität mit eingeschalteten Geräten, an zwei weiteren ohne die Geräte. Alle zwei Stunden gab es einen Messzyklus. Dabei wurden über 20 min 100 l Luft durch fünf Gelatinefilter gezogen, die so mit Luftkeimen befrachtet wurden (Abb. 2). Die beladenen Filter wurden anschließend im mikrobiologischen Labor des IBP aufbereitet und nach jeweils zehn Tagen ausgezählt.
Laut IBP ist eine solche volumetrische Luftkeimmessung eine Standardmethode der Innenraummikrobiologie. Die Hintergrundbelastung mit Luftkeimen eigne sich sehr gut als Indikator, um in der Praxissituation die Leistung von Hygienemaßnahmen zu untersuchen.
Die Ergebnisse
Abbildung 3 zeigt die Ergebnisse der Untersuchungen in einer Zusammenfassung. Es wird deutlich, dass an Tagen mit Betrieb der UVC-Geräte die Anzahl an keimfähigen Einheiten aerober Luftkeime in den Luftproben mit 1.290 KBE pro m² um etwa 27 % verringert ist. Dazu das IBP: „Die Anzahl der sogenannten „koloniebildenden Einheiten (KBE)“ war bei den Beprobungen unter Einsatz der UVC-Geräte signifkant geringer als an den Referenztagen, so dass im Vergleich eine kleinere Hintergrundbelastung an Luftkeimen vorlag. Die vermehrungsfähigen Luftkeime sind in der absinkenden Luft nur noch reduziert vorhanden, die Konzentration an Mikroorganismen wird verdünnt. Der direkte Infektionspfad, beispielsweise über Tröpfchen- oder Schmierinfektion, bleibt bestehen, doch die Hintergrundbelastung wird geringer.“
Die Ergebnisse der Untersuchungen im Festzelt ergänzt das IBP wie folgt: „Bisher hat man die gute Wirksamkeit des Reinigungsprinzips mittels UVC vor allem in kleineren Foren nachgewiesen. So zum Beispiel im von der Beauftragten der Bundesregierung für Kultur und Medien (BKM) geförderten Projekt „CineCov“ in einem Kinosaal mit 55 Sitzplätzen. Durch die Zusammenarbeit mit der Familie Schottenhamel konnte die Methode nun auch in einem Großbetrieb mit über 6.000 Sitzplätzen auf einer Fläche von 4.800 m² angewendet werden.“
Ausführliche Informationen zu dem Forschungsprojekt finden Sie auf der Website des IBP hier .
Der Beitrag basiert auf einer Pressinformation des Fraunhofer IBP und wurde für cci Wissensportal von Dr. Manfred Stahl redigiert und ergänzt. (Stand: November 2022)
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