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Schutz vor Corona-Virusinfektion: Gute Raumluftqualität für gesunde Atemwege

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Luftqualität und Schleimhautgesundheit haben einen wesentlichen Einfluss auf Ihr Ansteckungsrisiko für Viruserkrankungen, das gilt auch für das Corona-Virus. Gute Raumluftqualität kann hier bereits einiges bewirken. Hier unsere Sicht auf das Thema – basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen.

 

COVID-19 – Raumluftqualität als Schutz vor Ansteckung

Im Hinblick auf die allgemeine Gesundheit von Lebewesen hat die Luftqualität eine herausragende Bedeutung. Die Atemluftqualität wird bestimmt durch Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie den Gehalt an biologischen Partikeln, zum Beispiel Viren und nicht-biologischen Stoffen wie Feinstaub.

Die Luftqualität hat offensichtlich und unmittelbar eine Relevanz, wenn es um die Verhinderung beziehungsweise Abmilderung von Atemwegserkrankungen geht. Im Speziellen gilt das für die Ansteckung und den Verlauf von Virusinfektionen, wie auch der SARS-CoV-2-Infektion. Kurzum, schlechte Luftqualität bedeutet schlechte Atemwegsgesundheit

Während ein einzelner Mensch die Luftqualität in der Natur fast gar nicht unmittelbar beeinflussen kann, ist es für die Qualität der Luft in geschlossenen Räumen – also für die Raumluftqualität –heutzutage sehr gut möglich. Auch für den häuslichen Bereich stehen uns neben zuverlässigen Messsystemen mit dem Öffnen von Fenstern, Luftbefeuchtern und Luftreinigern Möglichkeiten zur sinnvollen Steuerung der Raumluftqualität zur Verfügung.

Nachfolgend stellen wir Ihnen einige praktische Aspekte zur Raumluftqualität vor, die Sie selbst zu Hause und/oder am Arbeitsplatz einfach umsetzen können und die auch eine vernünftige Kosten-Nutzen Relation aufweisen. Die raumlufthygienischen Maßnahmen der Cardiopraxis basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen. Das Konzept setzen wir gerade in der kalten Jahreszeit konsequent um und machen damit sehr gute Erfahrungen.

Von herausragender Bedeutung ist für uns in der Cardiopraxis ein Messwert-getriebenes Vorgehen. Die Kenntnis wichtiger Steuerungsgrößen für ein effizientes Raumluftkonzept sind dabei die Voraussetzung.

Corona-Viren in der Raumluft: CO2-Messung als präventiver Schutz

Bei biologischen Stoffwechselprozessen wird im Körper Sauerstoff, kurz O2, in Kohlendioxid, auch CO2 genannt, umgewandelt. Folglich enthält ausgeatmete Luft, sozusagen die „verbrauchte Luft“ mehr CO2 als die Einatmungsluft. Der CO2-Wert repräsentiert somit auf der Ebene des Austausches von Atemluft den Kontakt eines Menschen mit seiner Umgebung. Je höher der C02-Wert in einem Raum ist, desto mehr „verbrauchte Luft“ ist von einem oder mehreren Menschen in den Raum abgegeben worden.

Mit der Ausatemluft werden nicht nur die Atemgase O2 und CO2 ausgetauscht, sondern infizierte Menschen geben auch Viren in Form von Tröpfchen und Aerosolen an die Umgebung ab. Folglich repräsentiert die Konzentration des CO2 in der Raumluft, vorausgesetzt es ist ein infizierter Mensch im Raum, das Risiko für die Infektion von nicht-infizierten Menschen. In gewisser Weise zeigt der CO2-Wert so das Infektionsrisiko für nicht-infizierte Menschen an: je höher der CO2-Wert, desto höher ist das Ansteckungsrisiko.

Der CO2-Wert ist mit kommerziell erhältlichen Messsystem zuverlässig messbar. Die CO2-Konzentration wird in ppm (parts per million) angegeben. Ab einem Wert von 1.000 ppm, der sogenannten Pettenkofer-Zahl, steigt das Infektionsrisiko deutlich an.

Steigt die CO2-Konzentration in einem geschlossenen Raum auf CO2-Werte über 1.000 ppm und es sind mehrere Menschen im Raum, sollten Maßnahmen zur Verbesserung der Raumluftqualität ergriffen werden.

Daher gilt:

  • gute Raumluftqualität CO2 < 800 ppm
  • CO2 > 1.000 ppm Raumlüftung durchführen

Regelmäßiges Lüften gegen Ansteckungsrisiko von Virusinfektionen

Je kleiner ein Raum und je weniger ein Raum gelüftet ist, desto schneller steigt das Ansteckungsrisiko an – besonders wenn sich viele Menschen in dem Raum befinden. Die Kontamination durch infektiöse biologische Risiken wird durch den steigenden CO2-Wert repräsentiert.

Die Steuerungsgröße CO2 und damit auch Virus-haltigen Tröpfchen beziehungsweise Aerosolen kann durch Raumlüftung kostengünstig und wirkungsvoll beeinflusst werden.

Wir unterscheiden hier die diskontinuierliche von der kontinuierlichen Lüftung. Während bei der kontinuierlichen Lüftung Fenster dauerhaft geöffnet bleiben, werden sie bei der diskontinuierlichen Lüftung nur zeitlich begrenzt geöffnet. Letzteres ist gerade im Winter sinnvoll, um zum Beispiel den ungewünschten Verlust von Heizungswärme und Raumluftfeuchtigkeit zu vermeiden.

Bewährt hat sich die einfache Stoßlüftung. Zeigt das Messsystem einen von CO2-Wert >800 ppm, zum Beispiel durch einen Warnton an, dann werden eines oder mehrere Fenster geöffnet bis die CO2-Werte deutlich unter 600 ppm liegen. Besonders effizient ist diese Methode, wenn Sie die Fenster zwischen zwei sich gegenüberliegenden Räumen öffnen und dabei ebenfalls die Türen geöffnet halten. So entsteht bei diesem sogenannten Querlüften ein Luftstrom, der die beiden Räume sehr schnell von CO2 und damit von Viruspartikeln befreit.

Raumluftfilter – Viruspartikel aus der Luft entfernen

Technisch aufwändigere Lösungen als die einfache Raumlüftung arbeiten zum Beispiel mit Soganlagen, die einen Luftstrom erzeugen. So wird die Luft, die möglicherweise Viren enthält, entweder durch ein Filtersystem zirkuliert, das die Viren bindet, oder direkt nach außen in die Umgebung abführt. Diese Systeme entfernen in der Regel auch den Feinstaub, der für die Schleimhautgesundheit ebenfalls eine bedeutende Rolle spielt.

Bei den kommerziell erhältlichen Filtersystemen gibt es Angebote, die von einfachen Heim- beziehungsweise Bürolösungen bis hin zu Profianlagen reichen. Bevor Sie sich solche Geräte zulegen, sollten Sie sich sehr genau erkundigen, da die Anschaffung teilweise mit hohen Kosten verbunden ist.

Sie können immer davon ausgehen, dass bei den kleineren Lösungen zur Reinigung der Raumluft, die Angabe zur Raumgröße (meistens angegeben in Quadratmeter Bodenfläche), die ein Gerät reinigt, eher zu klein bemessen ist. Außerdem sollten Sie Wartungsintensität und die Anschaffung von Verbrauchsmaterialien, zum Beispiel der Filter, die ja je nach Nutzung immer wieder ersetzt werden müssen, berücksichtigen.

Trockene Schleimhäute: Raumklima feucht halten

Die Schleimhaut der Atemwege ist eine Grenze zwischen der äußeren Umgebung und dem Inneren des menschlichen Körpers. Folglich hat die Schleimhaut der Atemwege eine Schutzfunktion vor Stoffen, die dem Körper schädlich sein können. Zu diesen schädlichen Faktoren zählen auch Viren, die durch die Schleimhautbarriere mit Hilfe des Immunsystems möglichst abgewehrt werden. Damit die Schleimhaut diese Abwehrfunktion gut bewältigen kann, muss die Schleimhaut eine gute Feuchtigkeit haben.

Ist die Schleimhaut zu trocken, dann wird sie in gewisser Weise porös und Schadstoffe einschließlich Viren können viel leichter in den Körper eindringen und Schaden anrichten. Folglich ist ein adäquater Feuchtigkeitsgehalt in der Luft für eine optimale Schleimhautgesundheit wichtig.

An diese Stelle können wir auch anmerken, dass so auch eine adäquat hohe Trinkmenge von 30 ml pro kg und Tag für das Immunsystem im Allgemeinen und Ihre Schleimhäute im Speziellen eine gesundheitsrelevante Bedeutung hat.

Relative und absolute Luftfeuchtigkeit: Vorsicht bei relativen Werten

Bei der Luftfeuchtigkeit müssen wir den Unterschied zwischen der relativen Luftfeuchtigkeit und der absoluten Luftfeuchtigkeit kennen, da wir ansonsten bei der Bewertung unserer Raumluftbedingungen irrigen Trugschlüssen unterliegen.

Relative Luftfeuchtigkeit

Bei den üblichen Messsystemen wird die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent angegeben. Die relative Luftfeuchtigkeit bezeichnet den Sättigungsgrad der Luft bei einer bestimmten Temperatur und zeigt somit indirekt an, ob bei der gegebenen Temperatur noch Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. So bedeutet eine Luftfeuchtigkeit von 50% bei einer bestimmten Temperatur, dass die Luft noch mal die gleiche Menge an Feuchtigkeit aufnehmen kann, weil der Wert von 100% noch nicht erreicht ist.

Für eine gute Schleimhautgesundheit sollten wir bei Raumlufttemperaturen zwischen 21 und 24 Grad Celsius eine entsprechende relative Luftfeuchtigkeit anstreben:

  • gute relative Luftfeuchtigkeit bei Raumluft 40-60%

Sinkt der Wert der relativen Luftfeuchtigkeit unter 40%, dann müssen wir uns Gedanken über Maßnahmen zur Luftbefeuchtung machen.

Absolute Luftfeuchtigkeit

Viel entscheidender als die relative Luftfeuchtigkeit ist für die Schleimhautgesundheit der Atemwege die absolute Luftfeuchtigkeit. Die absolute Luftfeuchtigkeit gibt an, wieviel Feuchtigkeit tatsächlich in der Luft ist.

Für eine gute Schleimhautgesundheit gibt es ebenfalls Richtwerte:

  • gute absolute Luftfeuchtigkeit 9-12 g/m3

Liegen die Werte für die absolute Luftfeuchtigkeit unter 9 g/m3, dann wird die Schleimhaut zu trocken, die Abwehrfähigkeit sinkt und Viren können leichter in Ihren Körper eindringen. Liegt die absolute Luftfeuchtigkeit über 12g/m3, dann droht in geschlossenen Räumen die Bildung von Schimmelpilz, was ebenfalls für die Schleimhaut nicht gesund ist.

Übrigens konnte ein Zusammenhang zwischen einer Covid-Infektion und der absoluten Luftfeuchtigkeit eindrucksvoll gezeigt werden. Der kritische Bereich lag dabei bezogen auf die klimatischen Bedingungen außerhalb von geschlossenen Räumen bei 3-9 9-12 g/m3.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist abhängig von der Lufttemperatur. Je höher die Temperatur desto leichter lässt sich die Luft mit Feuchtigkeit sättigen und desto leichter ist eine absolute Luftfeuchtigkeit von 9-12 g/m3 zu erzielen.

In diesem Sinne ist die relative Luftfeuchtigkeit ein trügerischer Wert. So beträgt zum Beispiel bei der gleichen relativen Luftfeuchtigkeit von 60% die absolute Luftfeuchtigkeit bei 22 OCelsius Raumtemperatur 9,7 g/m3 während sie bei einer Temperatur von 11 OCelsius lediglich bei 5,0 g/m3.liegt.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist zwar messtechnisch erfassbar, wird aber von den meisten einfachen Messgeräten nicht angezeigt. In Kenntnis der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur lässt sich die absolute Luftfeuchtigkeit allerdings mit Hilfe von Apps oder Desktop-Programmen im Internet einfach berechnen (siehe unten).

Luftbefeuchter – Luftfeuchtigkeit schnell und einfach erhöhen

Bei den kommerziell erhältlichen Luftbefeuchtern unterscheiden wir grundsätzlich die Kaltluftverdampfung, zum Beispiel mittels Ultraschallverdampfung von der Warmluftverdampfung.

Die Kaltluftverdampfung ist besonders geräuscharm. Allerdings gilt auch hier, dass die Raumquadratmeterzahl, die ein Gerät adäquat feucht halten kann, von den Herstellern eher zu gering bemessen ist. Außerdem dauert es häufig länger, bis ein Raum die gewünschte Luftfeuchtigkeit erreicht hat, vor allen Dingen nachdem gelüftet wurde.

Die Warmluftverdunstung funktioniert schnell und kochendes Wasser ist für die meisten Krankheitserreger tödlich. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass mit dem warmen Wasserdampf der Raum auch erwärmt wird, nach kalter Stoßlüftung durchaus ein willkommener Effekt. Allerdings müssen diese Geräte im Gegensatz zu den Kaltwasserverdampfern auch am Tage mehrfach befüllt werden.

Bei allen Luftbefeuchtern sollten Sie darauf achten, dass es in den Geräten, gerade in den Kaltluftverdampfern, nicht zu einer Keimbildung kommt. Hier stehen spezielle Hygienemittel zur Verfügung. Schließlich macht es keinen Sinn, wenn Sie durch ein Luftbefeuchtungssystem an Legionellen- oder  Pseudomonas aeroginosa, beides Keime, die sich gerne im Wasser vermehren, erkranken.

Nicht zuletzt sollten Sie darauf achten, dass Ihre Räumlichkeiten nicht zu feucht werden, das heißt eine absolute Luftfeuchtigkeit von 12 g/m3 nicht überschreiten, was zur Bildung von Schimmelpilz beiträgt, welche ebenfalls die Atemwege befallen können.

An dieser Stelle können wir auch anmerken, dass das Tragen eines Mund-Nasen-Schutzes bis hin zur FFP-3-Maske ebenfalls dafür sorgt, dass gerade in den trockenen Wintermonaten Ihre Atemwege besser feucht bleiben.

Luftfeuchtigkeit im Schlafzimmer: Raumluftqualität verbessern

In Ihrem Schlafzimmer verbringen Sie einen großen Teil des Tages. Zwar müssen Sie nicht da davon ausgehen, dass Sie sich durch mitschlafende Menschen im Raum anstecken, aber die Raumluftqualität ist hier besonders wichtig.

Wenn Sie in der Nacht in einem Raum mit niedriger Luftfeuchtigkeit und starker Feinstaubbelastung ungeschützt im Bett liegen, häufig mit offenem Mund atmend, dann leiden die Schleimhäute der Atemwege erheblich. So werden Entzündungen begünstigt und der Nährboden für eine Virusinfektion am Tage, wenn Sie wieder mit anderen Menschen Kontakt haben, geschaffen.

Folglich gilt es, gerade im Schlafzimmer auf eine adäquat hohe absolute Luftfeuchtigkeit zu achten. Das Problem ist zum Teil schon dadurch gelöst, dass Schlafzimmer häufig mit einem Badezimmer verbunden sind. So wird immer wieder Feuchtigkeit in den Schlafraum eingebracht und auch die trockenen Materialien, wie Bettwäsche, mit Feuchtigkeit gesättigt.

Auf der Basis von Messwerten sollten Sie entscheiden, ob Sie für das Schlafzimmer einen Luftbefeuchter anschaffen. Viele Menschen mit Atemwegserkrankungen berichten uns, dass ihre Atemwegsbeschwerden mit Husten und Luftnot gerade unter dem Einsatz eines kombinierten Raumlufthygienegerätes (Luftreiniger plus Luftbefeuchter) im Schlafzimmer besser werden.

Raumlufthygiene – das Winterdilemma: Luftreinheit vs. Luftfeuchtigkeit

Die kalte Jahreszeit stellt eine besondere Herausforderung an die Raumlufthygiene dar. Denn auf der einen Seite möchten wir durch Lüftung die Raumluft frei von Viruspartikeln halten. Auf der anderen Seite möchten wir uns thermisch wohl fühlen und der Raum soll auch eine adäquat hohe absolute Luftfeuchtigkeit behalten.

Durch Lüftung bei kalten Außentemperaturen verlieren Räume schnell an Temperatur, aber noch schneller an Feuchtigkeit. Wie gesagt, die relative Luftfeuchtigkeit ist hier eine trügerische Messgröße, denn bei niedrigen Außentemperaturen ist der absolute Feuchtigkeitsgehalt der Luft –trotz hoher relativer Luftfeuchtigkeit – niedrig.

Wenn Sie bei kalten Außentemperaturen lüften, dann sollten Sie die absolute Luftfeuchtigkeit, zum Beispiel mit einer App (siehe unten) berechnen. Liegt zum Beispiel die absolute Luftfeuchtigkeit im Freien unter der absoluten Luftfeuchtigkeit im Raum, dann gibt der Raum sehr schnell Feuchtigkeit durch das geöffnete Fenster an die Umgebung ab. Daher gilt:

  • absolute Luftfeuchtigkeitaußen > absolute Luftfeuchtigkeitinnen – Stoßlüftung durchführen
  • absolute Luftfeuchtigkeitaußen ≥ absolute Luftfeuchtigkeitinnen – kontinuierliche Lüftung möglich

Übrigens, falls Sie Zugriff auf Daten zur Luftqualität haben, die auch Feinstaub und andere nicht-biologische Messwerte erfassen, dann sollten Sie darauf achten, bei einer schlechten Luftqualität der Umgebungsluft nur Stoßlüftungen vorzunehmen. Die Luftqualität wird als Summenparameter für zahlreiche Orte auch in den Wetter-Apps angegeben.

Infektionsrisiko von COVID-19 senken: Konzept unserer Arztpraxis

In der Cardiopraxis besuchen uns häufig Menschen, die zu den sogenannten Risikogruppen für eine Covid-Virusinfektion gezählt werden. Daher müssen wir bei der Betreuung hier besonders achtsam sein und auf alle Hygienemaßnahmen achten. Da das Corona-Virus aller meistens durch Tröpfchen und Aerosole auf dem Luftweg übertragen wird, ist uns die Raumlufthygiene besonders wichtig.

Zusammengefasst ist eine gute Raumluftqualität wie folgt definiert:

  • CO2-Wert <800 ppm
  • Raumtemperatur 21-24 0Celsius
  • relative Luftfeuchtigkeit 40-60%
  • absolute Luftfeuchtigkeit 9-12 g/m3

Hinzu kommen natürlich die Basismaßnahmen

  • Abstandsregel >1,5 m
  • Kontaktzeit <10 Minuten
  • FFP-2 Masken für alle Mitarbeiter
  • mindestens Mund-Nasen-Bedeckung für Besucher
  • Händedesinfektion vor und nach jedem Körperkontakt

Sollte sich eine infektiöse Person trotz aller Vorsichtsmaßnahmen in der Cardiopraxis aufhalten, gehen wir davon aus, dass durch die genannten Maßnahmen das Infektionsrisiko sowohl für Besucher als auch für Mitarbeiter auf unter 1% gesenkt wird.

 

Literatur

Ahlawat A et al. An overview on the role of reltive humidity in airborne transmission od SARS-CoV-2 in indoor envionnments. Aerosol Air Qual Res 2020;20:1856-1861

Huang Z et al. Optimal temperature Zone for the dispersal of COVID-19. Sci Tot Envior 2020;736:139487

Rudnik SN et al Risk of indoor airborne infection transmission estimated from carbon dioxide concentration. Indoor Air 2003;13:237-45

Raumklima-App

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