Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBPDie Raumluft zuverlässig von Viren zu befreien – das klingt insbesondere in Corona-Zeiten verlockend. Doch wie effizient können Luftreinigungstechnologien Aerosole und Virenlast reduzieren? Im Programm »Fraunhofer vs. Corona« etablierte das Fraunhofer IBP realitätsnahe Methoden, um die Effizienz von Luftreinigungstechnologien nachzuweisen – als europaweit erstes Verfahren.
Methodenentwicklung und realitätsnahe Szenarien
Die besonderen Leistungen lagen in der Methodenentwicklung ebenso wie darin, die Untersuchungen in realitätsnahen Szenarien aufzubauen und zu etablieren. Analysiert wurden verschiedene Luftreinigungstechnologien, etwa auf UV-C-Basis, Plasmatechnologie, Filter und thermische Systeme. Um den individuellen Gerätespezifikationen gerecht zu werden, wurde die Vielfalt an klimageregelten Testräumen des Fraunhofer IBP genutzt – vor allem hinsichtlich unterschiedlicher Ausstattung und Raumdimension. Beispielsweise wurden Geräte, die im Zuluftbereich eingebaut wurden, mit Aufstellgeräten verglichen, weiterhin die tatsächlichen Volumenströme mit den notwendigen Luftwechselraten und der Nachweis der Vireninaktivierung mit dem Abscheidegrad.
Zudem erlauben die Methoden, die Zielanwendungen modellhaft abzubilden – etwa Schulen, Kitas, Gastronomie oder Verkehrsmittel. Sie ermöglichen Aussagen darüber, wie wirksam die Technologien die Viren inaktivieren und wie stark sie Aerosole reduzieren, und schaffen die Voraussetzungen, die Verteilung von Viren im Raum abzubilden. Grundlage des Verfahrens sind u. a. speziell ausgewählte Testviren sowie die Integration eines angepassten Plaque Assays – ein Verfahren, mit dem sich die aktuelle Anzahl der infektiösen Viren bestimmen lässt. Dies ist unerlässlich, um die Effizienz der untersuchten Verfahren in der Praxis zu beurteilen. Schließlich zählt dabei nicht in erster Linie, wie viele Viren vorliegen, sondern vor allem, wie gut sie sich vermehren können – also ihre Virulenz.
Europaweit einzigartig
Diese flexible Anwendung ist europaweit bisher einmalig. Alle bisherigen Methoden beschränken sich entweder auf den Abscheidegrad oder die Inaktivierung im Labormaßstab. Die Kombination aus Mikrobiologie, raumklimatischen Parametern, Upscaling und Verteilungsdynamik im Raum ermöglicht es, die tatsächliche Risikominimierung durch Luftreinigungstechnologien im Realfall abzuschätzen.
Expertise des Fraunhofer IBP ist gefragt
Die Abteilung »Umwelt, Hygiene und Sensorik« des Fraunhofer IBP etablierte sich – basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen – mittlerweile deutschlandweit als kompetenter Ansprechpartner für hygienische und raumklimatische Fragestellungen, insbesondere wenn es um Viren und Aerosole geht. Sei es seitens der Industrie oder der öffentlichen Hand bzw. der Politik, die fachliche Expertise des Fraunhofer IBP ist gefragt. Die etablierten Methoden unterstützen und verstärken alle zentralen Kompetenzen des Fraunhofer IBP im Bereich der Simulation und Evaluation sowie der Bewertung raumluftrelevanter Aspekte – wie Partikel, Emissionen, Feuchte- und Temperaturverteilung, Strömungsverteilung.