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StartseiteWissenNewsÜbertragungseffizienz von Viren verringern
7. Mai 2020
Raumluftfeuchtigkeit hat hohen Einfluss auf das menschliche Wohlbefinden und hemmt ab 40 % Raumluftfeuchte die Ansteckungsgefahr durch Viren
Dass sich z. B. Grippe-Viren auf verschiedenen Wegen ausbreiten und damit zur Ansteckungsgefahr für viele Personen werden können, ist schon lange bekannt und unumstritten. Nach neuen Erkenntnissen ist allerdings auch die Luftfeuchtigkeit dafür entscheidend: Trockene Luft unter 40 % relative Raumluftfeuchte hat nicht nur negative Auswirkungen auf die Haut, Augen und Schleimhäute, sondern auch eine erhöhte Übertragungseffizienz für z. B. Grippeviren.
Luft ist das wichtigste Lebensmittel für Menschen. Ohne Wasser kommt der Mensch wenige Tage aus, ohne sauerstoffhaltige Luft nur wenige Minuten. Die Luft besteht jedoch nicht nur aus Sauerstoff, sondern auch zu einem gewissen Teil aus gasförmigem Wasser. Das Verhältnis der Menge des Wasserdampfs in der Luft hat zudem großen Einfluss auf unsere Lebensqualität. Dennoch wird diesem Aspekt oft zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt, da der menschliche Körper viel empfindlicher und schneller auf Temperatur und Windgeschwindigkeit reagiert.
Luftfeuchte – der entscheidende Faktor
Als Gesundheitsfaktor ist die relative Luftfeuchte relevant. Sie beschreibt den Sättigungsgrad der Luft mit Feuchtigkeit. Also das prozentuale Verhältnis der vorhandenen Feuchtigkeitsmenge zur maximal von der Luft aufnehmbaren Feuchtigkeitsmenge. Hierbei muss beachtet werden, dass die Lufttemperatur erheblichen Einfluss darauf hat, wie viel Feuchtigkeit die Luft aufnehmen kann. Gerade im Herbst und Winter kommt es durch die Beheizung zu trockener Innenraumluft, obwohl das Wetter draußen als eher feucht und mit hoher relativer Luft feuchtigkeit wahrgenommen wird. Durch eine dabei vorhandene geringe absolute Luft feuchtigkeit kommt es bei der Aufwärmung der Luft zu einer geringen relativen Luft feuchte. Die Folgen sind ein unangenehmes und ungesundes Innenraumklima.
Warum ist trockene Luft gesundheitsschädlich?
Trockene Luft führt zu trockenen Schleimhäuten, die ihre Aufgabe der Schmutz- und Keimfilterung aus der Atemluft nicht mehr so effizient erfüllen können. Deshalb verbleiben in diesem Fall infektiöse Keime länger im Atemtrakt. Bei weiteren begünstigten Wachstumsbedingungen für die Erreger können dann typische Atemwegserkrankungen wie Husten, Schnupfen, Nebenhöhlenentzündungen und Bronchitis entstehen.
Viele Ärzte sehen deshalb einen Zusammenhang zwischen Atemwegserkrankungen und der Raumluftfeuchte. Welche Raumluftfeuchte nun aber konkret von einem Menschen als angenehm empfunden wird, ist individuell verschieden. Personen, die unter allergischen Reaktionen und Asthmaanfällen leiden, bevorzugen beispielsweise Raumluftfeuchten zwischen 40 und 60 % (Bild 1).
Zusammenhang zwischen Raumluftfeuchte und Übertragung von Influenza-Viren
Influenza-Viren (auch Grippe-Viren genannt) können sich auf verschiedenen Wegen ausbreiten. Neben dem direkten körperlichen Kontakt zu einer bereits infizierten Person, beispielsweise durch einen Händedruck, zählen dazu die indirekte Übertragung über Gegenstände wie kontaminierte Türklinken und die Übertragung durch Aerosole, die infizierte Personen durch Niesen oder Husten produzieren. Bei den Erklärungen für die statistische Häufung der Influenzaerkrankungen in den Wintermonaten gibt es verschiedene Theorien und damit eine gewisse Uneinigkeit. Eine neue Studie greift nun einen anderen Ansatz erneut auf: Sie beschäftigt sich mit der Frage, ob die Luftfeuchte mit der Ansteckungshäufigkeit in Zusammenhang steht. Denn nach der Neuauswertung früherer Untersuchungen auf diesem Gebiet ist die Überlebensrate und Übertragungseffizienz von Influenza-Viren bei einer niedrigen Luftfeuchte am höchsten. Dieses Kriterium ist im Winter erfüllt. Im Sommer ist dagegen zwar die relative Luftfeuchte niedrig, die absolute aber höher als in den Wintermonaten – und das könnte erklären, warum die Influenza im Winter vergleichsweise massiv auftritt.
Trockene Luft erhöht Übertragungseffizienz von Viren
Der Fachverband Gebäude-Klima e. V. (FGK) startete zum Jahresbeginn eine Informationskampagne zu dem Thema Mindestraumluftfeuchte. Ziel ist es, ein Bewusstsein für die Bedeutung einer Mindestluftfeuchte von 40 % für die Gesundheit zu schaffen. Dazu wurde ein neuer Internetauftritt (https://mindestfeuchte40. de) entwickelt, der über die verschiedenen Aspekte der notwendigen Raumluftfeuchte informiert.
Mit der Kampagne „Mindestfeuchte 40 %“ will der FGK u. a. Bauherren, Planer und ausführende Betriebe erreichen, die für ein Gebäude eine optimale und gesundheitsfördernde Raumluftqualität anstreben. Bild: FGK
Die IKZ-Redaktion war zur Auftaktveranstaltung der Kampagne am 16. Januar 2020 in der Hamburger Elbphilharmonie dabei.
Link führt direkt zu einem Video-Beitrag der Veranstaltung.
Diese negativen Effekte auf die Gesundheit können nach Untersuchungen durch eine Mindestluftfeuchte von 40 % weitgehend ausgeschlossen werden. Um diesen Luftzustand zu erreichen, können verschiedene Luftbefeuchtungseinrichtungen im Winter für eine entsprechende Raumluftfeuchtigkeit sorgen.
Indirekte und direkte Luftbefeuchtung
Für die Sicherstellung einer ausreichenden Luftfeuchtigkeit werden unterschiedliche Systeme und Technologien eingesetzt: Allgemein lassen sich Luftbefeuchtungssysteme in zwei Grundprinzipien unterteilen: Bei der Direkt-Raumbefeuchtung (Bild 2) werden eigenständige Luftbefeuchtungssysteme im zu befeuchtenden Raum installiert und betrieben. Wird die Luft in den Kammern einer RLT-Anlage befeuchtet und über Kanäle und Auslassöffnungen in die Arbeitsräume geleitet, liegt eine indirekte Befeuchtung vor (Bild 3). Für beide Grundprinzipien werden sowohl Dampf-, Ultraschall-als auch Hochdruckdüsen-Systeme eingesetzt.
Ob die gewünschte Luftfeuchte in einem Raum direkt oder indirekt bereit-gestellt werden sollte, ist immer abhängig von den Anforderungen und den bauseitigen Gegebenheiten. Unter Umständen ist sogar eine Kombination aus indirekter Befeuchtung für die Grundfeuchte und einer zusätzlichen punktuellen direkten Befeuchtung sinnvoll.
In älteren Bestandsgebäuden kann mitunter aufgrund fehlender oder zu gering dimensionierter Lüftungsanlagen nur mit hohem Aufwand eine indirekte Luftbefeuchtung realisiert werden. Für eine Nachrüstung ist daher die Direkt-Raumluftbefeuchtung in diesen Fällen eine gute Alternative.
Systeme zur Luftbefeuchtung
Zur Luftbefeuchtung in Wohnhäusern werden Dampfbefeuchter, Verdunster und Ultraschallbefeuchter als Befeuchtungssysteme angeboten. Diese Geräte sind mittels eines Hygrostaten regelbar, sodass eine zu niedrige oder zu hohe Raumluftfeuchte vermieden wird. Wichtig ist eine periodische Wartung und Reinigung der Geräte nach den Herstellervorgaben. Aufgrund der hohen Temperaturen sind Dampfbefeuchter hier meist einfacher in der Handhabung.
Vielfach werden auch sogenannte „Alternative Luftbefeuchtungssysteme“ angeboten. Propagiert werden z. B. Heizkörperverdunster, Zimmerspringbrunnen und Zimmerpflanzen. Auch Wäschetrocknen im Wohnbereich wird empfohlen. Diese „Hilfsmittel“ können moderne Luftbefeuchtungssysteme nicht ersetzen, da entweder zu viel (Wäschetrocknen) oder zu wenig Feuchtigkeit (Pflanzen und Springbrunnen) freigesetzt wird oder hygienisch mangelhafte Zustände erreicht werden (Heizkörperverdunster).
Für den Einsatz von Luftbefeuchtern in RLT-Anlagen stehen unterschiedliche Befeuchtungssysteme zur Verfügung. Die Auswahl der entsprechenden Gerätetechnik erfolgt unter den Gesichtspunkten der hygienischen Betriebsweise, Wartungskos ten, Energiekosten und der zur Verfügung gestellten Befeuchtungsstrecke. Waren noch vor einigen Jahren Umlaufsprühbefeuchter (Luft wäscher) die häufigste Bauart, so hat sich der Markt hier deutlich gewandelt. Die Hygienevorgaben für RLT-Geräte führten zu einem Umdenken, weg vom Umlaufwasserprinzip mit all seinen wartungstechnischen Notwendigkeiten hin zu Systemen mit Frischwasser.
In RLT-Geräten mit kleinen Luft volumenströmen werden wegen kurzer Befeuchtungsstrecken und der geringeren Investitionskosten häufig Elektrodampfbefeuchter eingesetzt. Sie lassen sich je nach Ausführung mit Trinkwasser oder mit Wasser aus der Umkehrosmose betreiben. In den hygienisch sensiblen Bereichen im Krankenhaus (z. B. OP-Räume) werden nach DIN 1946-4 (Lüft ungstechnik im Krankenhaus) ausschließlich Dampfb efeuchter zugelassen. Ab einem mittleren Luft volumenstrom kippt das Verhältnis von Investitionskosten zum Strombedarf, sodass dann vermehrt Hybrid- bzw. Hochdruckbefeuchter in RLT-Anlagen eingesetzt werden (Bild 4). Sie vereinen eine hygienische Betriebsweise, geringe Wartungskosten und gute Regelbarkeit. Hierbei wird Wasser nicht wie beim Dampfb efeuchter (Bild 5) auf 100 °C erhitzt und verdampft , sondern das Wasser wird bei hohem Druck vernebelt (Hochdruckbefeuchter bis zu einem Druck von bis zu 130 bar oder Hybridbefeuchter bis ca. 8 bar). Der Dampfb efeuchter arbeitet im Luft strom isotherm, also unter Beibehaltung der Luft temperatur. Hybrid- und Hochdruckbefeuchter sind adiabate Systeme. Dies bedeutet, dass sich die Luft temperatur beim Befeuchtungsvorgang absenkt. Für die Nacherhitzung kann Wärme aus einer Wärmerückgewinnung oder von einer Zentralheizungsanlage mittels Wärmeübertrager eingesetzt werden. Im Sommer besteht bei passenden Außenluft zuständen (nicht bei schwülheißen Wetterlagen) die Möglichkeit, durch diese Verdunstungskühlung einen Teil der Kälteenergie einzusparen.
Umlaufsprühbefeuchter werden heute noch dort eingesetzt, wo große Luft mengen befeuchtet werden müssen (z. B. in der Lackier-, Papier- und Textilindustrie) und die Stoffb elastung der Luft hoch ist. Der Wartungsaufwand ist sehr stark von der Wasser- und Luft qualität abhängig. Umlaufsprühbefeuchter wurden früher nach dem Prinzip der Taupunktregelung gefahren. Dabei wurde nach der Vorerhitzung bis auf die Sättigungslinie befeuchtet und anschließend per Nacherhitzer der gewünschte Betriebspunkt erreicht. Diese Regelungsart ist nach der Energieeinsparverordnung nicht mehr zulässig. Energieeffiziente Anlagen arbeiten mit Spritzwasserregelung über geregelte Pum-pen und ähneln in der Regelung den Hybrid- und Hochdruckbefeuchtern.
Eine gewisse Sonderstellung nimmt der ebenfalls im Umlaufprinzip arbeitende Kontaktbefeuchter ein. Hier rieselt Wasser über einen Füllkörper und verdunstet an dessen Oberfläche (ähnlich den Kühltürmen). Die Systeme sind schwieriger regelbar und werden hauptsächlich in der Abluftkühlung (indirekte Verdunstungskühlung) eingesetzt. Es gibt auch vereinzelt Anwendungsfälle, wo dieses System in der Befeuchtung verwendet wird. Hybridund Hochdruckbefeuchter verwenden in der Regel Wasser aus einer Umkehrosmose, Umlaufsprühbefeuchter je nach Wasserqualität und Anforderung enthärtetes oder auch noch zusätzlich Umkehrosmose-Wasser.
Verwendungshäufigkeit von Befeuchtung in der Raumlufttechnik
Befeuchtungsanlagen in der Raumlufttechnik im Wohnbereich sind nahezu kaum vorhanden. Im Nichtwohnbereich besteht lediglich eine geringe Verbreitung. Mögliche Gründe hierfür sind:
Autor: Claus Händel, Fachverband Gebäude-Klima
Fragen und Antworten zur Raumluftfeuchte
Mit dem „Status-Report 8“ bietet der Fachverband Gebäude-Klima e. V. (FGK) allgemeine Informationen zur Bedeutung der Raumluftfeuchte für den Menschen in Bezug auf dessen Gesundheit und dessen Behaglichkeit. Darüber hinaus befasst sich das Werk mit den verschiedenen Arten von Befeuchtungsgeräten und veranschaulicht den Einsatz der Lösungen mit Best-Practice-Beispielen. Mit der zum Jahreswechsel 2019/2020 erschienenen Aktualisierung des Reports liefert der FGK Antworten auf Fragen rund um die Raumluftfeuchte.
Link führt direkt zum Report.
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