Uni Stuttgart untersucht Luft in Klassenzimmern

Im Auftrag der Stadt Stuttgart hat das Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart die Studie „Experimentelle Untersuchungen zum Infektionsrisiko in Klassenräumen in Stuttgarter Schulen“ erstellt. Dazu wurden von Januar bis Juni 2021 an zehn Stuttgarter Schulen umfangreiche Untersuchungen durchgeführt.

Pilotprojekt: Experimentelle Untersuchung zum Infektionsrisiko in Klassenräumen in Stuttgarter Schulen (2021)

Auftraggeber:
Stadt Stuttgart

Durchführung:
Untersuchungen verschiedener lufttechnischer Maßnahmen zur Senkung des Infektionsrisikos in zehn Schulen von Januar bis Juni 2021 durch das Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart (Prof. Konstantinos Stergiaropoulos)

Abschlussbericht:
Juli 2021

Umfang:
201 Seiten inkl. rund 140 Abbildungen und 50 Tabellen

Download:
https://www.stuttgart.de/studie-luftreiniger

Vorbemerkungen und Zusammenfassung wichtiger Ergebnisse

Im Auftrag der Stadt Stuttgart hat das Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart die 200 Seiten starke Studie „Experimentelle Untersuchungen zum Infektionsrisiko in Klassenräumen in Stuttgarter Schulen“ erstellt. Dazu wurden von Januar bis Juni 2021 an zehn Stuttgarter Schulen umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. In Experimenten, auch unter Einsatz von Prüfaerosolen, Spurengas (SF6) und Kaltnebel, wurde die Wirksamkeit lufttechnischer Maßnahmen – besonders von Sekundärluftreinigern – in vorrangig mit Dummies anstelle von Schülern besetzten Klassenräumen überprüft. Dabei wurde stets angenommen, dass sich im Raum eine infizierte Person befindet. Alle Ergebnisse beziehen sich auf Untersuchungen während einer 90-minütigen Doppelstunde mit anschließender Pause. Vorab einige wichtige Ergebnisse aus der inhaltlich und graphisch sehr guten Studie.

Wenn in einem Klassenzimmer mit geschlossenen Fenstern die Schüler ohne Masken sitzen, beträgt nach 90 min Unterricht das Infektionsrisiko fast 40 %. Ergänzt um eine Fensterlüftung, wodurch infolge des Außenluftwechsels nicht nur Viren, sondern auch CO2 und Feuchte aus dem Raum abgeführt werden, sinkt das Infektionsrisiko auf etwa 15 bis 20 %. Hier kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass auch bei Außentemperaturen teils deutlich unter 10 °C die durch die Fensteröffnung hervorgerufene Temperaturabsenkung im Raum gering ist und die Raumtemperatur rasch wieder ansteigt. Betreibt man zusätzlich zur Fensterlüftung einen Sekundärluftreiniger, sinkt die Infektionsgefahr auf Werte von 5 bis 10 %. Etwas höher bei etwa 10 % (Luftvolumenstrom 900 m³/h) bis 20 % (Luftvolumenstrom 600 m³/h) liegt das Infektionsrisiko beim Betrieb einer fest installierten RLT-Anlage (Außenluft, Zuluft, Wärmerückgewinnung).
Die beste Wirkung zur Verringerung des Infektionsrisikos auf rund 10 % hat selbst bei geschlossenen Fenstern das Tragen von FFP2-Masken im Unterricht (plus AHA-Regeln sowie Corona-Tests). In der Studie wird das Tragen von Masken im Unterricht daher ausdrücklich empfohlen. In Abhängigkeit von der Art der Lüftung (Fensterlüftung, RLT-Anlage, Luftreiniger) sinkt nun das Infektionsrisiko auf Werte zwischen 2 bis 5 %. Gleichzeitig haben Luftreiniger, ebenso wie RLT-Geräte mit entsprechenden Luftfiltern, die positive Eigenschaft, dass durch deren Betrieb auch Feinstäube und Pollen dauerhaft abgeschieden werden.

Demgegenüber ist aber zu bedenken, dass neben den Kosten zur Anschaffung und zum Betrieb der Luftreiniger die von diesen ausgehende Luftströmung im Raum möglicherweise Zugerscheinungen hervorrufen kann und bei mehreren eingesetzten Geräten der oft hohe Geräuschpegel den Unterricht stören kann.

Auf Basis der Studie kommt die Stadt Stuttgart zu dem Ergebnis, dass eine flächendeckende Ausstattung von Klassenzimmern mit Luftreinigern nicht sinnvoll sei. Dies gilt besonders für Klassenzimmer, in denen die Fenster für einen oft ausreichenden Außenluftwechsel großflächig geöffnet werden können. Jedoch sollten oder könnten besonders in Klassenzimmern, in denen eine Fensterlüftung problematisch ist, Luftreiniger als kurzfristige unterstützende Maßnahme zur Senkung des Infektionsrisikos betrieben werden. Die langfristig bessere Lösung bestehe aber im Einbau von fest installierten Lüftungsgeräten mit Außenluft-Fortluftbetrieb und Wärmerückgewinnung, die allerdings bezogen auf die Luftvolumenströme und die Raumluftwechsel (5- bis 6-fach) ausreichend für die Pandemiesituation dimensioniert sein müssen.

Zielsetzung der Studie

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