Infektionsschutzgerechtes Lüften in Schulen

Im Rahmen der Debatte um Covid19 ist die effiziente Lüftung von Klassenräumen in den Fokus der Aufmerksamkeit gerückt. CO2-geregelte Lüftungsanlagen ermöglichen einen optimalen Luftaustausch bei hohem Komfort. Das schafft nicht nur einen hohen Infektionsschutz, sondern sorgt gleichzeitig für eine deutlich gesteigerte Konzentrations- und Leistungsfähigkeit von Schülern und Lehrern.

Über den Autor

Fabian Ege, B. Sc. Wirtschaftsingenieur arbeitete zuvor als Fachplaner in einem Ingenieurbüro für Krankenhaustechnik. Seit 2015 ist er bei der assmann GmbH als Fachplaner und Projektleiter in der technischen Ausrüstung tätig und bewertet darüber hinaus bei Technical Due Diligences (TDDs) haustechnische Anlagen. Als Sachkundiger nach VDI 6022 und VDI 6023 betreut er die Planung von Lüftungs- und Trinkwasseranlagen unter Einhaltung aller notwendigen Verordnungen und Hygienevorschriften.

Um die Verbreitung von Virus-Infektionen in Schulen zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten, werden unterschiedliche Maßnahmen umgesetzt – vom Tragen eines Mundschutzes bis hin zur Durchführung von Hybrid- oder Online-Unterricht. Eine wichtige Rolle kommt dabei auch der Innenraumlufthygiene zu. Fachgerechtes Lüften, d. h. eine ausreichende Verdünnung der Raumluft mit Frischluft, bewirkt nach den Empfehlungen der Landesgesundheitsbehörden und der Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes eine deutliche Verringerung der Konzentration ausgeschiedener Viren und senkt damit das Infektionsrisiko in Klassenräumen.

Wirksamer Indikator für die Belastung mit Viren oder Aerosolen ist die Kohlendioxid (CO2)-Konzentration in der Raumluft, die anderseits auch große Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit  der sich dort aufhaltenden Personen hat. Wichtige Daten liefert in diesem Zusammenhang eine Interventionsstudie mit zehn bis zwölf Jahre alten Schülern an zwei dänischen Schulen, nach der eine Verdopplung der Luftzufuhrrate im Klassenraum um 8 bis 14 Prozent verbesserte Lernergebnisse bewirkt.

Trotz dieser hohen Bedeutung einer effizienten Lüftung im Hinblick sowohl auf den Infektionsschutz als auch auf die Leistungsfähigkeit der im Raum anwesenden Personen, zeigen Messungen an mehreren deutschen Schulen, dass die Lüftung der Klassenräume, insbesondere in den Wintermonaten, in vielen Fällen nicht ausreicht. Die im Rahmen der Untersuchung festgestellte CO2-Grundbelastung vor dem Unterricht von etwa 600 ppm stieg dabei oftmals auf eine Endkonzentration von 4000 ppm gegen Ende der letzten Schulstunde an. Ab einer Konzentration von 2000 ppm gilt Luft bereits als hygienisch inakzeptabel. Als Gegenmaßnahme ist der Raum verstärkt zu lüften. Die Empfehlungen des Umweltbundesamtes und der Landesgesundheitsbehörden zum richtigen Lüften in Schulen müssten in der Praxis also ganz offenbar konsequenter angewendet werden.

Mobile Luftreiniger – kein Lüftungsersatz

Um die aus Gründen des Infektionsschutzes erforderliche Raumlüftung sicherzustellen, werden in vielen Fällen mobile Luftreiniger von diversen Herstellern empfohlen. Da die Geräte aber nicht in der Lage sind, ausgeatmetes CO2 gegen Sauerstoff zu tauschen und die überschüssige Feuchtigkeit im Raum abzuführen, können sie laut Umweltbundesamt lediglich als unterstützende Maßnahme dienen, um die Aerosole in der Raumluft zu reduzieren. Um eine hohe Außenluftrate und damit einhergehend eine ausreichende Verdünnung der Raumluft sicherzustellen, bleibt das notwendige Lüften uneingeschränkt auch weiterhin erforderlich.

Lüftungsmöglichkeiten

Fensterlüftung - diese Maßnahme ist individuell und schnell durchführbar und erfordert außerdem keine oder nur geringe Investitionskosten. Die Praxis zeigt allerdings, dass viele Klassenräume keine öffenbaren Fenster haben und dass die regelmäßige Stoß- bzw. Querlüftung neben frischer Luft unvermeidbar auch Kälte in die Klassenräume einströmen lässt. Insbesondere in den Wintermonaten lassen sich die erforderlichen Luftaustauschraten daher nicht immer umsetzen, ohne dabei erhebliche Komforteinschränkungen in Kauf zu nehmen.

Als Alternative bietet sich die mechanische Be- und Entlüftung über CO2-geführte Lüftungsanlagen an. Solche RLT-Anlagen verbinden einen hohen Infektionsschutz mit wetterunabhängiger Behaglichkeit und optimierter Leistungs- und Konzentrationsfähigkeit. Im Zusammenspiel mit einer modernen Wärmerückgewinnung lassen sich die Lüftungswärmeverluste dabei, je nach genutztem Brennstoff-Einsatz, rechnerisch um durchschnittlich von 4,50 € pro m²/a gegenüber der Fensterlüftung senken.

Ein Nachteil von CO2-geführten Lüftungsanlagen sind die höheren Investitions- und Wartungskosten. Bei der Planung von Schulneubauten ist die Integration solcher Anlagen dennoch grundsätzlich zu empfehlen. Bei der Sanierung oder Nachrüstung von Altbauten ergibt sich andererseits häufig die Herausforderung, dass die Technikflächen zum Einbau der Anlagen nicht ausreichend dimensioniert sind. Als Lösung bieten sich hier dezentrale Lüftungsanlagen an, mit denen einzelne Räume individuell belüftet werden können. Generell ist die  Nachrüstung  einer zentralen bzw. dezentralen Lüftungsanlage mit Folgemaßnahmen verbunden und muss organisatorisch in den laufenden Schulbetrieb integriert, also optimalerweise in den Schulferien durchgeführt werden. Von der Nachrüstung veralteter Umluftanlagen ist dagegen aufgrund des deutlich höheren Energieverbrauchs eher abzuraten.

Fazit

Zur Sicherstellung des Gesundheitsschutzes ist ein ausreichender Luftwechsel in Klassenräumen zur Abfuhr belasteter und Zufuhr von Außenluft zwingend erforderlich. Gleichzeitig müssen die Anforderungen im Hinblick auf Energieeinsparung und Nachhaltigkeit berücksichtigt werden. Die alleinige Fensterlüftung ist nach Einschätzung des Umweltbundesamtes nicht in der Lage, diese Anforderungen ganzjährig unter Aufrechterhaltung einer angemessenen Temperatur zu erfüllen. Zur Gewährleistung des Gesundheitsschutzes ist es deshalb nötig, eine zusätzliche technische Lüftung zu integrieren. Es wird empfohlen, die erforderliche personenbezogene Lüftungsrate als hybride Lüftung, also in Kombination von mechanischer Grundlüftung und bedarfsweiser Zusatzlüftung über die Fenster auszuführen. Mit diesem integrierten Konzept lassen sich die Anforderungen des Infektionsschutzes und die Ansprüche von Lehrenden und Lernenden unserer Auffassung nach am besten zusammenbringen.

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