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Die Bedeutung von sauberer Luft für das Bildungssystem

10. Januar 2022 – 7 Min

Im Zuge der COVID-19-Pandemie ist die öffentliche Gesundheit wichtiger denn je – insbesondere im Hinblick auf das Bildungssystem und das Lernen hat sie höchste Priorität. 

Zu Beginn der Pandemie führte man den Unterricht online weiter. Doch nach mehr als einem Jahr Online-Unterricht möchten Student*innen und Lehrkräfte in die Klassenräume zurückzukehren. 

Die Verantwortlichen von Hochschulen und Universitäten wissen, dass die persönliche Interaktion mit Professor*innen und anderen Student*innen ein wichtiger Aspekt der Hochschulbildung ist. Eine Rückkehr in die Klassenzimmer würde jedoch bedeuten, dass alle dieselbe Luft atmen. Es besteht also die Gefahr, sich u. a. mit der Delta-Variante von COVID-19 zu infizieren. 

Fachleute aus dem Hochschulbereich reagieren auf die Herausforderung, indem sie empfohlene Strategien wie das Tragen von Masken und Impfungen umsetzen. Außerdem wird geraten, die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern, wenn sie die Gesundheit und Sicherheit ihrer Student*innen, Lehrkräften und anderen Mitarbeiter*innen schützen möchten – ein anfangs nicht allzu ernst genommener Faktor. 

Warum ist gute Luftqualität so wichtig? 

Zunächst war unklar, wie sich das Coronavirus verbreitet und was man tun kann, um die Infektionen einzudämmen. Die Menschen griffen zu verschiedenen Lösungen. Händedesinfektionsmittel gab es in Hülle und Fülle und man schrubbte nun alle Oberflächen besonders gründlich.

Dank der Wissenschaft haben wir jetzt sichere Beweise, dass das Virus am häufigsten über Aerosole in der Luft verbreitet wird. Wenn Menschen niesen, husten oder sprechen, stoßen sie Tröpfchen und Aerosole aus, die Viruspartikel enthalten können. Aerosole sind leicht und können stundenlang in der Luft herumfliegen und so eine mögliche Übertragung des Coronavirus verursachen – insbesondere in Innenräumen.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt an, dass Händedesinfektion und Oberflächenreinigung keinen ausreichenden Schutz in Innenräumen bieten. Daher ist die Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen zur Eindämmung von durch die Luft übertragenen Infektionen in unseren Hochschulen von größter Bedeutung. Um auf Nummer sicher zu gehen, muss die Innenraumluft von potenziellen Schadstoffen gereinigt werden. 

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) empfehlen einen mehrschichtigen Ansatz. Sie geben an, dass eine Impfung und das Tragen einer Maske in geschlossenen Räumen in der Öffentlichkeit den Schutz vor COVID-19 und der Delta-Variante maximieren kann. Sie unterstützen auch die Verbesserung der Belüftung von Gebäuden als entscheidende Komponente bei der Reduzierung der Ausbreitung der Krankheit und der Verringerung des Risikos einer Exposition gegenüber COVID-19. 

Das U.S. Department of Education hat einen Bericht herausgegeben, in dem es heißt, dass „saubere Luft zum Leben und Lernen unerlässlich ist und dass eine effektive Belüftung ein wichtiger Bestandteil der COVID-19-Prävention ist.“ Sie stellten fest, dass die Belüftung weiterhin ein Hauptanliegen ist und dass eine ordnungsgemäße Belüftung zusammen mit anderen Abhilfemaßnahmen die Möglichkeit der Verbreitung von Krankheiten verringern kann.

Luftreinigung in Innenräumen: eine Herausforderung 

Wir wissen also, dass eine bessere Belüftung und Reinigung der Luft in unseren akademischen Einrichtungen die Widerstandsfähigkeit gegen Infektionskrankheiten verbessern kann. Dennoch stellt dies vielerorts eine Herausforderung dar.

Schlechte Belüftung in Schulgebäuden ist ziemlich weit verbreitet, besonders in älteren Gebäuden. In einem Bericht des Government Accountability Office vom Juni 2020 wurde festgestellt, dass schätzungsweise ein Drittel der öffentlichen Schulen über unzureichende Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme (HVAC) verfügt.

Im April 2021 veröffentlichte The Lancet's COVID-19 Commission ein Whitepaper mit Strategien und Warnungen für Schulen, die die Belüftung und Luftreinigung ihrer Gebäude verbessern möchten. Dem zufolge sind die Bildungseinrichtungen chronisch unterbelüftet. Sie behaupten, dass die meisten Schulgebäude nicht einmal die von der American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) festgelegten Mindeststandards erfüllen. 

Führungskräfte im Bildungswesen haben festgestellt, dass eine Nachrüstung ihres gesamten HLK-Systems meist nicht in Frage kommt. Der Prozess kann kompliziert und langwierig sein, und allein die Kosten machen diese Entscheidung unhaltbar. Die gute Nachricht ist, dass voll integrierte Lüftungssysteme nicht die einzige Lösung sind. 

Studien haben ergeben, dass richtig konzipierte, mobile Luftreiniger in bestehende HLK-Systeme integriert werden können, um einen optimalen Luftwechsel pro Stunde zu erreichen. ASHRAE hat festgestellt, dass fünf bis sechs Luftwechsel pro Stunde in einem Klassenzimmer mit einer Fläche von 1.000 Quadratmetern und einer Deckenhöhe von ca. 2,5 Metern effektiv sind. Im Vergleich zu einer kompletten Nachrüstung sind die Kosteneinsparungen durch den Einsatz von mobilen Luftreinigern beträchtlich. Da keine Installation erforderlich ist, lässt sich ihr Einsatz schnell und einfach umsetzen.

Im Juli 2021 wurde berichtet, dass das Bildungsministerium alle 56.000 Klassenzimmer der öffentlichen Schulen in New York City bis September mit zwei Luftreinigern ausstatten wird, um die Verbreitung von COVID-19 einzudämmen. Dies ist ein positiver Schritt und ähnliche Initiativen sind in anderen Bundesstaaten im Gange. 

Doch nicht jeder tragbare Luftreiniger ist geeignet. Es ist wichtig, ein Gerät zu wählen, das effektiv ist. Welcher mobile Luftreiniger wird von Experten empfohlen? 

Die passende Luftreinigungstechnologie

In ihrem offenen Brief rät Dr. Marwa Zaatari, Expertin für Luftqualität in Innenräumen und Mitglied des Vorstands des U.S. Green Building Council, zur Vorsicht bei der Auswahl von Luftreinigungsgeräten. Sie konzentriert sich auf die Technologie hinter dem Gerät. Dr. Zaatari befürwortet wissenschaftlich erprobte Maßnahmen, darunter tragbare HEPA-Filtergeräte (hocheffiziente Partikelabsorber) mit UVC-Systemen (keimtötendes ultraviolettes Licht), die effizient, praktisch, einfach zu implementieren und nicht zu kostspielig sind.

Die Regierung untermauert diese Empfehlung. The American Rescue Plan (ARP), der fast 125 Milliarden Dollar für das Bildungswesen bereitstellte, genehmigte den Kauf von tragbaren Luftfiltergeräten wie HEPA-Luftfiltern zur Verbesserung der Luftqualität in Unterrichtsräumen. 

Der Higher Education Emergency Relief Fund (HEERF lll), der durch das ARP genehmigt wurde, stellte 39 Milliarden Dollar zur Unterstützung von Hochschulen bereit. Ein Teil der bewilligten Mittel war für die „Umsetzung evidenzbasierter Praktiken zur Überwachung und Bekämpfung des Coronavirus in Übereinstimmung mit den Richtlinien für die öffentliche Gesundheit“ bestimmt. Zu den Richtlinien des öffentlichen Gesundheitswesens gehören die Empfehlungen der CDC, die in ihrer Aktualisierung vom Juni 2021 deutlich machen, dass tragbare Luftreiniger mit HEPA-Filter und Hochleistungslüftersystem „die bevorzugte Option für die zusätzliche Luftreinigung“ sind. Das Update unterstützt auch die Verwendung von keimtötendem UVC zur Inaktivierung des Coronavirus.

In ihrem Webinar vom Oktober 2021 erörterte die Environmental Protection Agency (EPA) Indoor Environments Division bewährte Strategien, die Schulen zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen anwenden können. Sie nannten die Erhöhung der Lüftungsrate, die Verwendung effizienter HEPA-Filter und die Ergänzung durch tragbare Luftreiniger als entscheidend für gesunde Luft in der Schulumgebung. 

HEPA-Filter und UVC-Licht

Warum sind HEPA-Filterung und UVC-Licht die Schlüsselkomponenten eines effizienten und effektiven mobilen Luftreinigers? Einfach ausgedrückt: Die HEPA-Filterung fängt COVID-19-Viren ein und das UVC-Licht tötet sie ab. 

Die CDC gibt erläuternd zur Wissenschaft hinter HEPA-Filtern an: „Die meisten Tröpfchen und Partikel, die beim Sprechen, Singen, Atmen und Husten ausgeatmet werden, sind kleiner als 5 Mikrometer (µm). Laut Definition ist ein HEPA-Filter mindestens zu 99,97 % effizient bei der Abscheidung von Partikeln mit einer Größe von 0,3 µm. Diese 0,3 µm großen Partikel entsprechen in etwa der Größe der Partikel, die den Filter am stärksten durchdringen (MPPS). HEPA-Filter sind sogar noch effizienter beim Auffangen von Partikeln, die größer und kleiner als die MPPS sind. Somit sind HEPA-Filter nicht weniger als 99,97 % effizient beim Abfangen von durch den Menschen erzeugten Viruspartikeln wie SARS-CoV-2.“

Die CDC erklärt auch, dass die keimtötende UVC-Technologie „ultraviolette (UV) Energie verwendet, um Mikroorganismen, einschließlich Viren, zu inaktivieren (abzutöten), wenn sie richtig konzipiert und installiert ist.“

Bei der Auswahl eines tragbaren Systems empfehlen diese Experten außerdem, ein System zu wählen, das über einen leistungsstarken Lüfter verfügt und die passende Größe für den Anwendungsbereich hat.

Bereit für die Zukunft 

Die COVID-19-Pandemie hat gezeigt, wie schlechte Raumluftqualität (IAQ) direkte Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben kann. Manchmal können die Auswirkungen einer schlechten IAQ subtil sein. Sie verursachen nicht immer so leicht erkennbare Symptome wie COVID-19. Aber wenn man sich nicht darum kümmert, wird schlechte IAQ auch weiterhin eine Bedrohung für unser Wohlbefinden darstellen. 

EPA-Studien über die Exposition des Menschen gegenüber Luftschadstoffen zeigen, dass die Schadstoffkonzentration in Innenräumen zwei- bis fünfmal und teilweise sogar mehr als 100-mal höher sein kann als im Freien. Diese Werte von Schadstoffen in Innenraumluft sind besonders besorgniserregend, da die meisten Menschen etwa 90 % ihrer Zeit in Innenräumen verbringen.

Der wissenschaftliche Beirat der EPA (Science Advisory Board) hat die Luftverschmutzung in Innenräumen als eines der fünf größten Umweltrisiken für die öffentliche Gesundheit eingestuft. Sie haben festgestellt, dass „eine gute Innenraumluftqualität ein wichtiger Bestandteil einer gesunden Innenraumumgebung ist und Schulen eine große Unterstützung sein kann.“

Das Harvard Center for Health and the Global Environment berichtet, dass eine neue Studie über die Auswirkungen von nachhaltigen Gebäuden gezeigt hat, dass bei besserer Luftqualität die kognitiven Werte in neun Funktionsbereichen, darunter Reaktion in Krisenmomenten, strategisches Denken und Konzentration, um 61 % höher waren. 

Die EPA gibt an: „Eine gesunde Innenraumluftqualität kann ein gesundes Lernumfeld fördern, Fehlzeiten reduzieren, die Testergebnisse verbessern und die Produktivität von Schülern und Mitarbeitern verbessern.“ 

Hochschulen wären gut beraten, sich um die Qualität ihrer Innenraumluft zu kümmern, nicht nur als mildernder Faktor von COVID-19, sondern auch als Investition in das Bildungsumfeld über die Pandemie hinaus.

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