Zusammenhang zwischen dem CO2-Gehalt und dem Infektionsrisiko
Viren übertragen sich durch direkten und indirekten Kontakt sowie über die Luft. Ausgeatmete Luft enthält Aerosole, die aufgrund ihrer Größe für längere Zeit in der Luft schweben und für die Virenübertragung verantwortlich sind. Ist die jeweilige Person mit einem Virus (z. B. Covid-19) infiziert, so enthalten die ausgeatmeten Aerosole auch Viruspartikel und sind demnach infektiös. In einer Studie konnten infektiöse Viren bis zu drei Stunden in einem Raum nachgewiesen werden.
Leider existieren keine Messgeräte, die diese Viren oder die Aerosole in der Luft kontinuierlich messen können. Bestehende Lösungen sind sehr komplex und teuer. Sie nehmen Proben aus der Luft und analysieren diese. Für eine kontinuierliche Messung ist dies nicht geeignet.
Alternativ lässt sich allerdings die CO2-Konzentration zur Einstufung der Infektionsrisiken heranziehen.
Die CO2-Konzentration erhöht sich in geschlossenen Räumen bereits innerhalb kurzer Zeit deutlich. Das CO2 stammt dabei aus der Atemluft der Personen, die sich in den Innenräumen aufhalten. Jeder Mensch atmet pro Minute etwa 8 Liter Luft aus. Bei körperlicher Anstrengung erhöht sich der Ausstoß sogar auf bis zu 100 Liter. Die ausgeatmete Luft enthält, neben den Hauptbestandteilen Stickstoff und Sauerstoff, u. a. rund 4% CO2 sowie die besagten Aerosole.
Ein hoher CO2-Anteil in einem Raum entsteht über eine entsprechende Menge an ausgeatmeter Luft. Sie enthält demzufolge mehr Aerosole und verursacht damit eine erhöhte Infektionsgefahr.
Genau hier setzen die Empfehlungen zum regelmäßigen Lüften an, wie sie zum Beispiel vom Robert Koch-Institut ausgesprochen werden. Allerdings sprechen sie sich für ein Lüften nach Zeitplan aus, ohne auf die tatsächliche, aktuelle Raumsituation einzugehen. Der Aerosolgehalt ist aber von vielen Faktoren abhängig, z. B. von der Raumgröße, der Anzahl der Personen im Raum sowie deren körperlichen Belastung und Atemaktivität.
Gesunde Raumluft durch die Überwachung des CO2-Gehalts
Durch ein CO2-Messsystem kann die Frischluftzufuhr bedarfsgerecht geregelt werden, wobei stets die aktuelle und tatsächliche Situation im Raum berücksichtigt wird. So kann die Infektionsgefahr durch Corona (oder andere durch die Luft verbreitete Krankheiten) gesenkt werden. Abgesehen vom Infektionsrisiko ist ein niedriger CO2-Wert auch konzentrations- und leistungsfördernd und schon deshalb für eine gute Raumatmosphäre wichtig.
Der CO2-Monitor von SEKAS
Seit Jahren beschäftigen wir uns mit dem Aufbau von Mess- und Monitoringsystemen in der Industrie, zuletzt durch unser Forschungsprojekt SeReMo. Die Lösung zum CO2-Monitor wurde auf Basis dieser Forschungsarbeiten und der langjährigen Erfahrung als ein innovatives, professionelles und hochwertiges Messsystem entwickelt. Damit lässt sich die Luftqualität in Innenräumen zuverlässig überwachen. Das System wurde speziell zur Messung und Beurteilung der Luftqualität sowie der Infektionsgefahr konzipiert.
Die integrierte CO2-Messung bietet eine effektive Lösung zur Einordnung des aktuellen Risikos durch Aerosole. Der CO2-Gehalt wird in ppm (parts per million) gemessen. Das Umweltbundesamt hat mit Blick auf die Corona-Pandemie und die Infektionsgefahr eine allgemeine Leitlinie verfasst. Eine Konzentration von <1000 ppm CO2 in der Luft ist unbedenklich. Eine Konzentration zwischen 1000 und 2000 ppm stuft die Leitlinie als bedenklich und alles darüber als inakzeptabel ein.
Neben der CO2-Konzentration erfasst der CO2-Monitor auch andere für ein gesundes und leistungsförderndes Raumklima relevante Parameter, wie Temperatur und Luftfeuchte. Diese Werte beeinflussen zudem ebenfalls das Infektionsrisiko.
Das System ist modular aufgebaut und kann jederzeit einfach eingerichtet und erweitert werden. Durch die im Basissystem verwendeten Funksensoren, die ohne Verkabelung auskommen, ist die Montage für jedermann einfach möglich; Fachkräfte oder Handwerker sind nicht nötig.
Die im System überwachten Grenzwerte lassen sich unabhängig von den Leitlinien-Werten individuell anpassen. Die Grenzwerte werden z. B. genutzt, um eine CO2-Obergrenze zu definieren. Wird die Warngrenze überschritten, wird dies aber nicht nur deutlich angezeigt, sondern es kann eine aktive Alarmierung erfolgen.
Die Daten werden zentral gesammelt und gespeichert und können entsprechend ausgewertet werden. Sie können zur Nachweisführung genutzt werden und so ein zentraler Bestandteil des jeweiligen Hygienekonzeptes sein. Ferner lassen sich auf Basis der aufgezeichneten Daten unter Umständen auch Verbesserungspotenziale erkennen. Das System kann um weitere Sensoren erweitert werden und auch aktiv auf bestehende Systeme, z. B. zur Raumluftsteuerung, einwirken.
Somit kann die Luftqualität in Innenräumen zuverlässig überwacht und geeignete Gegenmaßnahmen können bedarfsgerecht eingeleitet werden.