Infektionsrisiko : Lüften oder Luftreiniger?

Mit den fallenden Temperaturen stellt sich die Frage, wie frische Luft in die Klassenräume  kommt, wenn nicht ständig die Fenster sperrangelweit offenstehen können. Das Umweltbundesamt und die Kultusministerkonferenz setzten nun auf Stoßlüften alle 20 Minuten. Viele Wissenschaftler empfehlen außerdem den Einsatz von Luftreinigungsfiltern. Was sind die Vor- und Nachteile? Was kosten solche Geräte? Und entfällt damit die Maskenpflicht? Das Schulportal gibt Antworten auf die wichtigsten Fragen rund ums Lüften und den Einsatz von Luftreinigern.

Annette Kuhn / 21. Oktober 2020
Lüften Mädchen öffnet Fenster
Weil die Fenster in den Unterrichtsräumen wegen der niedrigeren Temperaturen nicht mehr durchgehend geöffnet sein können, ist jetzt alle 20 Minuten Stoßlüften angesagt.
©Daniel Bockwoldt/dpa

Was ist beim Lüften zu beachten?

Solange die Außentemperaturen noch um die 20 Grad lagen, war es leicht, für frische Luft im Klassenraum zu sorgen: Die Fenster blieben einfach durchgehend geöffnet. Inzwischen sind die Temperaturen aber deutlich gesunken. Damit wird es drinnen zu kalt, wenn die Fenster dauerhaft geöffnet sind. Mit dem „Zwiebellook“ – mehrere Kleidungsschichten übereinander getragen – lässt sich dem Problem nur bedingt begegnen. Vielmehr braucht es eine sinnvolle Lüftungsstrategie.

„Lüften bleibt das A und O“, sagte die Präsidentin der Kultusministerkonferenz (KMK), Stefanie Hubig (SPD), am Freitag nach den zweitägigen Video-Beratungen der 16 Landesminister. Durch regelmäßiges Lüften soll vor allem die Aerosolbelastung in den Räumen verringert werden. Aerosole enthalten potenziell Viren, sie breiten sich beim Ausatmen, Sprechen, Singen oder Husten in der Raumluft aus. In Klassenzimmern, in denen zum Teil mehr als 30 Menschen sitzen, ist die Aerosoldichte schnell sehr hoch, wenn nicht ausreichend gelüftet wird.

©Umweltbundesamt

Das Umweltbundesamt (UBA) hat daher eine Handreichung zum richtigen Lüften in Klassenzimmern für die KMK erarbeitet. Demnach soll es innerhalb einer 45-minütigen Unterrichtsstunde eine Unterbrechung zum Stoßlüften geben. Nach 20 Minuten werden alle Fenster dabei für 3 bis 5 Minuten weit geöffnet. Kippstellung oder nur ein einziges Fenster zu öffnen reichten nicht aus, so das Umweltbundesamt. Zwischen den Unterrichtsstunden empfiehlt das UBA das Querlüften, das heißt, alle Fenster und die Tür bzw. gegenüberliegende Fenster werden über die Dauer der gesamten Pause geöffnet.

„Lüften ist die einfachste und wirksamste Maßnahme, um Viren aus der Luft in Klassenzimmern zu entfernen. Unsere Handreichung soll den Schulen helfen, richtig und möglichst effektiv zu lüften“, sagte UBA-Präsident Dirk Messner bei der Vorstellung der Handreichung.

Was ist, wenn sich die Fenster nicht öffnen lassen?

Die Handreichung zum Lüften ist inzwischen in den Schulen angekommen und wird dort umgesetzt – soweit dies möglich ist. Das ist aber offenbar nicht überall der Fall, denn es lassen sich nicht in allen Schulen die Fenster öffnen. Nordrhein-Westfalens Ministerpräsident Armin Laschet (CDU) hat zum Beispiel zu Beginn des neuen Schuljahres in seinem Bundesland eine Abfrage gestartet, ob es bauliche Mängel gibt. Das Ergebnis: Etwa 10 Prozent der 5.500 Schulen in Nordrhein-Westfalen haben Probleme beim Belüften. In etwa 500 Schulen lassen sich etwa 10 Prozent der Fenster nicht so öffnen, dass ein Stoßlüften möglich ist. Das gab die Landesregierung im September bekannt.

 

Was bringen CO2-Ampeln?

Eine CO2– oder Luftgüteampel gibt an, wie hoch der Kohlendioxid(CO2)-Gehalt im Raum ist. Jeder Mensch stößt beim Ausatmen CO2 aus. In geschlossenen Räumen, in denen viele Menschen sitzen, ist der Sauerstoffgehalt schnell aufgebraucht. Das Messgerät zeigt an, wann dies der Fall ist. Bis 1.000 parts per Million (ppm) ist die Luft noch in Ordnung. Wird dieser Wert überschritten, springt die Ampel von Grün auf Gelb, und bei einer Konzentration von 2.000 ppm schließlich auf Rot. Spätestens dann erklingt auch ein Signal, und es sollte gelüftet werden.

Der CO2-Gehalt sagt zwar eigentlich nichts über die Virenlast in der Luft aus, aber er ist ein Indiz für den Grad der Kontamination der Luft durch Aerosole. Wenn die Luft in einem Raum verbraucht ist, steigt nämlich auch die Aerosolbelastung – und damit auch das Infektionsrisiko.

Der hessische Kultusminister Alexander Lorz (CDU) empfiehlt den Schulen daher die Nutzung der kostenfreien App „CO2-Timer“ der Unfallkasse Hessen.

 

Sind Luftreinigungsgeräte eine Alternative zum Lüften?

Luftreinigungsgeräte saugen die Raumluft an, schicken sie durch einen mehrlagigen Filter und stoßen sie gereinigt wieder aus. Diese Geräte arbeiten mit motorgetriebenen Ventilatoren, sodass je nach Gerät ein Geräuschpegel entsteht, der im Unterricht auch störend sein kann.

Das Umweltbundesamt sieht in den Geräten allenfalls eine Ergänzung, aber keinen Ersatz fürs Lüften. „Mobile Luftreinigungsgeräte sind nicht dafür ausgelegt, verbrauchte Raumluft abzuführen bzw. Frischluft von außen heranzuführen; sie leisten daher keinen nennenswerten Beitrag, das entstehende Kohlendioxid (CO2), überschüssige Luftfeuchte und andere Stoffe aus dem Klassenraum zu entfernen“, heißt es in der Handreichung des Umweltbundesamts. Die Kultusministerkonferenz beruft sich darauf und empfiehlt von daher nicht den Einsatz solcher Geräte.

Mehrere Studien haben allerdings durchaus einen positiven Effekt von Luftreinigern feststellen können. Atmosphärenforscher der Goethe-Universität Frankfurt haben zum Beispiel ermittelt, dass Luftreiniger die Aerosolkonzentration in einem Klassenzimmer innerhalb einer halben Stunde um 90 Prozent senken können. Für ihre Studie haben sie vier Luftreiniger in einer Schulklasse mit 27 Schülerinnen und Schülern getestet. Wichtig sei allerdings, dass ein Gerät mit der Filterklasse HEPA 13 oder 14 verwendet werde. Geräte ohne einen solchen Filter könnten die entsprechende Wirkung nicht erzielen. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen auch Wissenschaftler der Universität der Bundeswehr in München. „Alle Schulen in Deutschland müssen mit einem ordentlichen Raumluftreiniger und Trennwänden gegen die direkte Infektion ausgestattet werden“, so der Strömungsmechaniker Christian Kähler von der Universität der Bundeswehr. Lüften sei zwar auch gut und wichtig, aber zwei- bis dreimal in der Stunde zu lüften reiche eben nicht aus.

 

Was kosten Luftreinigungsgeräte?

Ein mobiles Luftreinigungsgerät mit einem Filter der Klassen H13 oder H14 kostet etwa 3.000 Euro. Preisgünstigere Modelle würden die Anforderungen meist nicht in gleichem Maße erfüllen und die Aerosol-Partikel nicht vollständig aufnehmen, so Christian Kähler. Jede Schule bräuchte allerdings eine Vielzahl von Geräten. Eine flächendeckende Ausstattung aller Klassenräume in Deutschland mit Luftfilteranlagen würde etwa 1,5 Milliarden Euro kosten. Außerdem sind die Geräte nicht sofort in Masse verfügbar. Es ist mit einer Lieferzeit von mehreren Wochen zu rechen, zunächst müssen die meisten Schulen also ohnehin ohne Luftreiniger auskommen.

Noch effektiver, allerdings auch noch mal deutlich teurer sind Geräte, bei denen Klassenräume mit frischer Außenluft versorgt werden. Die Nachrüstung eines Klassenraums mit einem solchen Gerät kostet zwischen 20.000 und 30.000 Euro. Unrealistisch ist die Umsetzung aber nicht nur wegen der hohen Kosten, sondern auch wegen des Aufwands. Bis die Bauarbeiten überall abgeschlossen wären, könnten wohl Jahre vergehen.

 

Entfällt mit der Nutzung von Luftreinigern die Maskenpflicht in den Schulen?

Mit dem Lüften oder mit Luftreinigungsgeräten wird die Infektionsgefahr durch Aerosole im Raum gesenkt. Das unmittelbare Risiko einer Tröpfcheninfektion zum Beispiel durch einen engen Kontakt mit anderen Personen im Raum bleibt allerdings bestehen. Die meisten Schulen setzen daher weiter auf die Maskenpflicht im Schulgebäude und teilweise sogar im Unterricht. Nach den Sommerferien war anfangs in Nordrhein-Westfalen für die Klassen der weiterführenden Schulen das Tragen eines Mund-Nasen-Schutzes auch im Unterricht verpflichtend. Nach den Herbstferien wollen nun auch andere Bundesländer die Maskenpflicht im Unterricht einführen – zumindest dann, wenn die Infektionszahlen bestimmte Inzidenz-Werte überschreiten. Damit lehnen sie sich an die Empfehlungen des Robert Koch-Instituts an. Alternativ gibt es Empfehlungen, zum Beispiel von Christian Kähler, Plexiglasscheiben zwischen den Plätzen der Schülerinnen und Schüler im Klassenraum aufzustellen.

Mehr zum Thema

  • Wissenschaftler des Hermann-Rietschel-Instituts der TU Berlin haben untersucht, wie sich Aerosole in einem Klassenzimmer ausbreiten und dazu ein interessantes Video erstellt.
  • Innerhalb weniger Minuten können sich demnach Aerosole im ganzen Raum ausbreiten. Sie werden dann von allen anderen Personen im Raum eingeatmet.
  • Martin Kriegel, der Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts, hat in seinen Untersuchungen ein hohes Infektionsrisiko in Klassenzimmern ausgemacht, weil die Schülerinnen und Schüler hier meist dicht zusammensitzen und die Fenster nicht immer vollständig geöffnet werden können.