Studie zu Corona-Infektionsrisiko 24.09.2020, 07:00 Uhr

Corona-Risiko an Schulen – Forscher: Nur ein einziges Konzept ist sinnvoll

Christian Kähler von der Universität der Bundeswehr in München hat sich mit Schutzkonzepten für den Schulunterricht während der Corona-Pandemie beschäftigt. Das Ergebnis: Nur eines von vier Konzepten sei erfolgreich umsetzbar und es bedürfe weiterer, zusätzlicher Schutzmaßnahmen.

Schüler in der Klasse

Einen normalen Schulbetrieb wünschen sich Kinder, Jugendliche, Lehrer und Eltern. Mit Luftreinigern könnte der auch im Winter dauerhaft gewährleistet werden.

Foto: panthermedia.net/AndrewLozovyi

Bald stehen Herbst und Winter vor der Tür. Für den sicheren Schulbetrieb bedeuten die sinkenden Temperaturen und schlechteres Wetter neue Herausforderungen. Konnten wir uns in den letzten Monaten viel im Freien aufhalten und Innenräume gut lüften, wird das in den kommenden Monaten schwieriger. Zugleich ist bekannt, dass Aerosole maßgeblich zur Verbreitung von SARS-CoV-2 beitragen. Sobald Menschen sprechen, niesen oder husten, gelangen diese Trägerpartikel in die Luft und bleiben über Stunden im Raum. Im Rahmen einer Studie untersuchte Christian Kähler, Professor am Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr in München, vier verschiedene Schutzkonzepte für Schulen unter den Aspekten Sicherheit, Wirksamkeit und Umsetzbarkeit. Auch mögliche Folgekosten hat er in seine Beurteilung einfließen lassen.

Das erste Konzept setzt auf freies Lüften. Damit ist es einfach umsetzbar, bietet aber auch nur ein geringes Maß an Sicherheit. Der Grund: Es schützt nicht vor direkten Infektionen. Vielmehr würden sie sogar billigend in Kauf genommen. Daraus ergäben sich hohe Kosten, nicht nur für die medizinische Versorgung infizierter Kinder und Jugendlicher, sondern auch für Wirtschaft, vor allem, wenn Eltern ihrem Beruf nicht mehr nachgehen können, weil sich entweder Kinder in Quarantäne befinden oder erkrankt sind. Um das Infektionsrisiko zu senken, ist eine Luftwechselrate von sechs pro Stunde notwendig. Das sei nur durch dauerhaft geöffnete Fenster zu erreichen, was im Winter nicht möglich ist. Darüber hinaus sei freies Lüften in dieser Form reine Energieverschwendung.

Abstände einhalten und Schutzmasken alleine schützen nicht ausreichend

Abstand halten ist die Maßnahme, die im zweiten Schutzkonzept vorgesehen ist. Dies sei laut Christian Kähler aus zwei Gründen nicht umsetzbar: Es fehle an notwendigen Räumen und Lehrkräften, um kleine Gruppen bilden zu können. Möglich sei dieses Schutzkonzept nur, wenn Kinder und Jugendliche zu Hause lernen. Das wirke sich allerdings nachteilig auf die soziale Entwicklung der Kinder und Jugendlichen aus. Auch müssten die Eltern sich bei dieser Form des Lernens stark engagieren und ihre eigene berufliche Tätigkeit deutlich einschränken.

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Hochwertige partikelfiltrierende Atemschutzmasken (FFP2 oder 3) böten viel Sicherheit vor einer Infektion. Der Nachteil: Es ist anstrengend und unangenehm, diese Masken über einen sehr langen Zeitraum dauerhaft zu tragen. Ökonomisch und ökologisch sei diese Lösung ebenfalls fragwürdig: 20.000 Euro kosten voraussichtlich die Masken pro Klasse und Jahr, die am Ende den Müllberg vergrößern. Kähler betont allerdings, dass „diese Atemschutzmasken unbedingt getragen werden müssten, sobald die Kinder ihren Platz verlassen und durch die Klasse oder Schule gehen oder morgens oder nach der Pause zu ihrem Platz gehen“.

Voraussetzung: sechs Luftwechsel in einer Stunde

Christian Kähler kommt zu dem Ergebnis, dass Raumluftreiniger die Gefahr einer indirekten Infektion durch Aerosole wirksam reduzieren. In seiner Studie hat er dafür den Hochleistungsluftreiniger TAC V+ der Firma Trotec eingesetzt. Der TAC V+ beinhaltet einen H14-HEPA-Filter. Er sorgt dafür, dass im sogenannten MPPS-Bereich (Most Penetrating Particle Size) möglichst viele Viren und Aerosole herausgefiltert werden. Darüber hinaus muss ein solcher Raumluftreiniger sechs Luftwechsel in der Stunde leisten. Das bedeutet: Der Luftdurchsatz pro Stunde muss mindestens dem sechsfachen des Raumvolumens entsprechen. Für einen 80 Quadratmeter großen Raum mit einem Volumen von 200 Kubikmeter wird also ein Volumenstrom von mindestens 1.200 Kubikmeter pro Stunde benötigt. Das schafft der TAC V+ mühelos, so das Ergebnis. 99,995% der Viren scheidet das Gerät bei einem einmaligen Durchlauf von der Luft ab. Die Geräte sind leise, können also problemlos während des Schulunterrichtes betrieben werden. Darüber hinaus verschwenden sie keine Wärmeenergie.

 

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Die Filter müssen erst nach mehreren Jahren ausgetauscht werden, die Wartungskosten für solche Geräte seien nicht sehr hoch. Christian Kähler empfiehlt deshalb, es sollten staatliche Programme aufgelegt werden, um die Schulen möglichst schnell mit diesen Geräten auszustatten. Sie könnten auch nach dem Pandemie-Geschehen weiter verwendet werden, um dauerhaft Feinstaub und Pollen aus der Luft abzuscheiden. Das schütze Allergiker und die Gesundheit der Menschen.
Trotz der Luftreiniger bleibt aber das direkte Infektionsrisiko bestehen. Dafür seien zusätzliche Schutzmaßnahmen notwendig. Kähler hält transparente Schutzwände mit umlaufender Kante zwischen den Sitznachbarn für die beste Lösung. Sie lassen weder Aerosolpartikel noch Viren hindurch, wenn sie richtig dimensioniert seien. Sie störten auch nicht die Arbeitsweise, seien vollständig einsehbar und die Mimik der Schüler ist für alle sichtbar. Mit der Kombination aus Raumluftreinigern und Schutzwänden könnten sich die Kinder und Jugendlichen vollständig auf den Unterricht konzentrieren und ein weitgehend normaler Unterrichtsbetrieb sei realisierbar.

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