Corona-Gefahr in Schulen : Filteranlagen gegen dicke Luft im Klassenzimmer?

Im Kampf gegen das Ansteckungsrisiko in geschlossenen Räumen ist neuerdings oft von modernen Belüftungsmaschinen die Rede. Oder reicht es, einfach ein paar Fenstergriffe wieder anzuschrauben?

Dieser Artikel erschien am 03.09.2020 in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Anna-Lena Niemann
Schüler und Schülerinnen mit Mund-Nasen-Schutz im Unterricht
Schüler und Schülerinnen mit Mund-Nasen-Schutz im Unterricht
©Gregor Fischer / dpa

Mit Reinheit kennt Udo Gommel sich aus. Wenn Nasa und Esa ihren Rover auf den Mars schicken wollen, dann sorgt Gommel dafür, dass das Gefährt keine Bakterien oder Viren von Planet zu Planet schleppt. Wer könnte sonst mit Sicherheit sagen, ob außerirdisches Leben oder nur Leben von womöglich ungewaschenen Händen entdeckt wurde? Und wenn jemand weiß, wie man den Mars sauber hält, dann hat er wohl auch eine Ahnung davon, wie man ein Klassenzimmer virenfrei bekommen kann.

Seit bekannt ist, dass sich Sars-CoV-2 auch über Aerosole ausbreitet, ist klar, dass die Infektionsgefahr in geschlossenen Räumen mit vielen Personen besonders hoch ist. Weil die luftgetragenen Partikel so klein und leicht sind, schweben sie eine ganze Zeit in der Luft, anstatt wie Tröpfchen zu Boden zu sinken. Luftfilter sollen dagegen helfen. Sie sind das neueste technische Mittel, das in den Kampf gegen das Virus geschickt wird. Hersteller haben sich längst in Stellung gebracht. Die Universität der Bundeswehr in München konnte Anfang August in einem Laborversuch zeigen, dass sich die Viruslast in einem Raum dank eines Hightech-Filters deutlich reduziert hatte. 3500 Kubikmeter Luft reinigte er zuverlässig pro Stunde. Also warum nicht überall filtern, wenn das gerade Kinder sicher und Schulen offen halten kann?

Prinzip Kaffeefilter

Udo Gommel hat mit seinen Kollegen des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) bislang noch keine Klassenzimmer ausgestattet. Doch er erforscht und optimiert Luftfilterlösungen. Für den Mars und für ganz irdische Industriezweige, wie die Halbleiterbranche, die Reinräume braucht, oder KFZ-Betriebe, die es mit Spänen und Ölrückständen zu tun haben. Die wichtigste Frage beantwortet Gommel gleich vorweg: „Viren kann man durch eine klassische Hepa-Filtertechnik rausfiltern.” Hepa steht für High Efficiency Particulate Air und weist eine Faserstruktur auf, die selbst Partikel unter einem Mikrometer abscheiden kann. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von rund 100 Mikrometern, Aerosole sind bis zu fünf Mikrometer groß.

„Prinzipiell funktioniert das wie ein Kaffeefilter”, sagt Physiker Gommel. „Sie haben eine bestimmte Porengröße, und das Partikelchen, das ich zurückhalten möchte, muss größer sein als diese Poren.” 99,95 Prozent aller Teilchen bleiben an der Hepa-Barriere hängen. Selbst wenn die Partikel deutlich kleiner sind, können sie wegen der Adhäsionskräfte noch gefiltert werden. Je kleiner die Partikel, desto mehr ziehen sie sich zu Massen zusammen. „Das kennen Sie ja von Staubflusen.”

Die meisten Anlagen verfügen nur über zwei Filterstufen. Für Staub oder Pollen reicht das, für Viren nicht. Gegen sie hat nur Hepa-Technik in einer dritten Filterstufe eine Chance. In bestehende Anlagen sind diese aber nicht leicht zu integrieren. Genau wie UV-C-Röhren, die mit ihrer kurzwelligen, energieintensiven Strahlung auch als „zweite Keule” gegen Viren, Bakterien und Pilze herhalten können, wie Gommel sagt. Die Strahlen greifen die DNA an und deaktivieren so die Viren. Seit Jahrzehnten wird die Technik eingesetzt, allerdings nur in professionellen Händen. Für Haut und Augen sind die Strahlen genauso gefährlich wie für Viren.

Das Problem Luftströme

UV-C-Sterilisation könne man an zwei Stellen anbringen: am Filtermedium oder am Auslass. „Aber wenn Fluggesellschaften behaupten, in ihren Flugzeugen herrsche deshalb eine Luftqualität wie im OP-Saal, ist das trotzdem nur zum Teil richtig”, sagt Gommel. Und damit kommt der Wissenschaftler bei dem ersten großen Aber der Luftfilter-Debatte an. Das Problem ist nicht der Filter selbst, das Problem sind die Luftströme drum herum.

Sobald sich jemand durch den Raum bewegt, im Flugzeuggang oder durch die Tischreihen des Klassenzimmers, verwirbelt er die aerosolhaltige Luft. Gute Filteranlagen müssen also nicht nur filtern, sie müssen die Luftströme kontrollieren. Neben einer Filtereinheit braucht es also eine Art Ventilator. Für eine technisch hochwertige Anlage kommen da schnell 3000 Euro und mehr zusammen – pro Raum. Dass es gleichzeitig aber auch nicht zieht im Raum? Ist technisch möglich, kostet aber noch mehr, weil es Lamellen oder speziellen Textilien im Raum braucht.

Als Ilka Hoffmann die Zahl hört, stockt sie kurz am Telefon. „Nein” ist erst mal alles, was sie dazu sagt. Wie in: Nein, 3000 Euro pro Klassenzimmer kann sich doch keine Schule leisten. Hoffmann sitzt im Vorstand der GEW, der Gewerkschaft Erziehung und Wissenschaft. „Luftfilter für Schulen sind erst mal nichts weiter als eine Idee”, sagt die Grund- und Gemeinschaftsschullehrerin. „Bis eine Finanzierung dafür bei der Schule ankommt, können im schlechtesten Fall Jahre vergehen. Da haben wir vielleicht schon einen Impfstoff.”

Hoffmann ist auch keine Schule bekannt, die bereits Luftfilteranlagen nachträglich bestellt und eingebaut habe. Das ganze Thema macht sie sauer. Statt in teuren technischen Anlagen ein Wundermittel zu sehen, hätte an einem Masterplan für die Schulöffnungen gearbeitet werden können. „Jetzt stehen einige Lehrkräfte vor 30 Kindern in Räumen, die auf 25 ausgelegt sind, in denen man nicht lüften kann, sich nicht die Hände waschen kann und die nicht oft genug geputzt werden.”

Restaurants, Fitnessstudios, Büros – sie alle könnten nachträglich Luftfilter einbauen oder Anlagen, die vielfach schon da sind, nachrüsten und optimieren. Auch wenn die Systeme nur abgespeckte Versionen von den Reinraumanlagen sind, die Udo Gommel am IPA entwickelt, so kann die Viruslast in der Luft wenigstens reduziert werden. Gute Anlagen schaffen immerhin eine Reduktion von bis zu 70 Prozent.

„Sicherheitsgründe sprechen schlichtweg dagegen”

Für Schulen sieht es anders aus, wegen des Geldes, aber auch wegen des jahrelangen Sanierungsstaus. In nur einer von zehn Schulen ist überhaupt ein Lüftungssystem verbaut. Von Filtern ist da noch keine Rede. Heinz-Jörn Moriske, Geschäftsführer der Kommission Innenraumlufthygiene beim Umweltbundesamt, sieht in den Anlagen deshalb auch kein Allheilmittel – auch wenn Hersteller das Gegenteil suggerierten. Aus dem hessischen Kultusministerium hieß es zum Beispiel, man werde derzeit „überschwemmt” von Angeboten.

„Wir sind da zurückhaltend”, sagt Moriske. Die Kommission empfiehlt, Luftfilter höchstens für den Winter als „flankierende Maßnahme” zu sehen. Zuerst sollte das genutzt werden, was schon da ist: Fenster zum Lüften. Auch kein Allheilmittel, aber schnell und effizient. Vor anderen Filtertechniken als Hepa warnt Moriske eindringlich. Weder das Reizgas Ozon noch UV-C-Lampen hätten etwas in Klassenzimmern zu suchen. „Sicherheitsgründe sprechen schlichtweg dagegen”, sagt er.

Stattdessen also lüften. „Seit zehn Jahren empfehlen wir, dass mehr gelüftet werden muss,” sagt Moriske. Am besten über richtige Anlagen, die ständig für Frischluft sorgen. Sie können zudem berücksichtigen, wie viele Personen im Raum sind, welche Belastungen vorliegen oder wie hoch die Luftfeuchtigkeit ist. Weil es die aber eben nur in zehn Prozent der Schulen gibt, gilt: Fenster auf, in jeder Pause stoßlüften. Wenn die Schulstunde länger als 45 Minuten dauert, auch währenddessen.

Vorausgesetzt, die Fenster lassen sich öffnen. Die Gründe, warum das nicht gehe, kennt Moriske alle. Im Winter sei es zu kalt, eine Energieverschwendung, ein Sicherheitsrisiko und gerade für Grundschulkinder zu gefährlich, neben offenen Fenstern zu sitzen, „Diese Argumente sind aber alle nicht stichhaltig”, sagt Moriske. „Dann müssen Fenstergriffe wieder angeschraubt werden. Und in der Pause bleibt der Lehrer eben im Raum, oder die Kinder müssen raus.” Alles eine Frage der Organisation. Weniger eine Frage der Technik.