Einfluss der Luftqualität auf die Virenübertragung

In belebten Innenräumen mit schlechter Luftqualität ist die Infektionsgefahr durch Viren und bakterielle Keime besonders hoch. Daher auch die dringenden aktuellen Empfehlungen zu häufigem Lüften: Spielt doch Luftübertragung bei COVID eine grosse Rolle. Was genau hinter diesem Postulat an Erkenntnissen steckt und was Verantwortliche für Homeoffice-Rückkehrer konkret tun können, darum soll es in diesem Beitrag gehen.

Es (f)liegt was in der Luft: vom Zusammenhang Luftqualität, Aerosole, CO₂ und COVID

Beginnen wir, das Pferd von hinten aufzuzäumen. Luftübertragung ist bei COVID ein entscheidender, wenn nicht der Haupt-Transmissionsweg des Coronavirus SARS-CoV-2, das wissen wir mittlerweile.

In der infektiösen Phase, kurz vor Ausbruch eventueller Symptome, überträgt sich das etwa 0,14 Mikrometer winzige Virus still, aber gewaltig, nämlich über die bei Erwachsenen rund 10 Liter Atemluft pro Minute.

Bei jedem Ausatmen stossen wir kleine Aerosolpartikel aus: unsichtbar schwebende wässrige Mikrotropfen, kleiner als 5 Mikrometer – und bei einer infizierten Person mit Viren beladen.

Diese verteilen sich in der Raumluft wie Dampf oder Rauch, bis sie verdunstet oder abgesetzt sind. Das Virus bleibt dabei 3 bis 5 Stunden aktiv. Ein geschlossener Raum füllt sich so über die Zeit mit steigender Viruslast und wachsendem Risiko einer Virenübertragung. Eine aktuelle Studie aus Berlin bestätigt dies. Abhilfe schafft in erster Linie ein effizienter Luftaustausch, konsequentes Lüften mit Frischluft von Aussen. Auch das belegten die Forscher der TU Berlin unter definierten Bedingungen und mittels aufwendiger Messtechnik.

Was sagt nun die Luftqualität in Räumen über das Risiko einer Virenübertragung aus?

Insbesondere die Luftübertragung von COVID? Wir verbringen 9 von 10 Jahren unseres Lebens in geschlossenen Räumen – atmen dabei pausenlos Kohlendioxid, Wasser, Geruchsstoffe und Mikroben aus, eben besagte Aerosole, und schwitzen noch dazu.

Gute Raumluft dagegen enthält möglichst geringe Konzentrationen von solcherlei Verunreinigungen und natürlich von sonstigen Schadstoffen wie flüchtigen organischen Verbindungen (VOC). Sie riecht frisch und ist angenehm temperiert. Kohlendioxid, CO₂ ist hier das entscheidende Stichwort.

Wo herrscht gute Luft? CO₂ ist ein verlässlicher Qualitätsanzeiger

Max von Pettenkofer stellte bereits vor mehr als 150 Jahren fest:

Der CO₂-Gehalt stellt einen idealen Indikator für die Luftqualität von Räumlichkeiten dar.

Aussenluft enthält rund 400 ppm (parts per million, also 0.04%) Kohlendioxid, Innenräume schon nach kurzem Aufenthalt wesentlich mehr. Ideal für Gesundheit und Leistungsfähigkeit sind indoor 600 ppm. Selbst bei hoher Luftqualität von 800 ppm stammt schon ein Prozent der Luft, die Sie inhalieren, aus dem Atem der weiteren Anwesenden im Raum! 1000 ppm sind als „Pettenkoferwert“ üblicher Richtwert für mittlere Luftqualität, der gesundheitliche Grenzwert ist bei 1400 ppm festgelegt. Soweit die Lage unabhängig von Pandemiezeiten.

Die Korrelation zwischen CO₂ und COVID in Räumen wird aktuell immer wichtiger, darauf kommen wir noch. Ob Büros, Fertigungshallen oder Werkstätten, Kantinen oder Besprechungsräume: Wo Menschen sich aufhalten, verlaufen CO₂, Keime und VOC gekoppelt. CO₂ ist daher ein Marker der Luftqualität und universaler Trigger fürs gesunderhaltende Lüften.

CO₂-Überwachung: der Wegweiser zur Luftverbesserung

Die Schlüsselfrage lautet nun: Wie können Unternehmen mit zumutbarem Aufwand die richtige Frequenz zum Lüften ermitteln? Bestenfalls monitoren und beim Erreichen von Grenzwerten sofort gegensteuern? Wann genau wird das Risiko zu hoch? Räume sind schliesslich selten starr und gleichförmig besetzt.

Die Idee, handelsübliche CO₂-Messgeräte mit Infrarot-Messprinzip in Räumen zu deponieren, wiegt in trügerischer Sicherheit. Sie detektieren meist Momentaufnahmen als Einzelwerte, lassen sich von Luftfeuchtigkeit irritieren und/oder benötigen für akkurate Analysen regelmässige Kalibrierungen. Kurz: Sie eignen sich nicht fürs Monitoring der Luftqualität.

Zudem ist CO₂ bei COVID nicht der einzig relevante Parameter und muss im Kontext interpretiert werden. Hochwertige Indoor Air Quality Messgeräte bedienen sich daher ausgereifter und zuverlässiger Sensorik und bieten darüber hinaus noch einiges mehr. Mehrere Argumente sprechen für ihren Einsatz.

Komplexes Geschehen: Infektionsrisiko und Luftqualität hängen zusammen

Mitarbeiter kommen und gehen, sind mal mehr, mal weniger atemaktiv. Beim leisen Sprechen, Rufen oder Vortragen (3- bis 4-fach), Singen oder Schreien (4- bis 9-fach) steigert sich die Menge ihrer ausgeatmeten Schwebeteilchen massiv. Abbildbar ist dies über den Verlauf des CO₂-Gehalts im Raum. Das Infektionsrisiko indes hängt noch von vielen weiteren Faktoren ab, darunter Raumvolumen und Personenzahl, Dauer des Aufenthalts und Schutzvorkehrungen. Oder extrem schwer einzuschätzende Kriterien wie Infektiosität („Super-Spreader“) und welche Virus-Mutation vorliegt. Auch die zur Infektion führende Mindest-Viruszahl, die "Virusdosis", ist noch nicht geklärt. Angaben zu Risiken sind daher nur Schätzungen, die auf Auswertungen und Annahmen bisheriger Verläufe und Fälle basieren. Sie geben jedoch nützliche Hinweise zu individuellen Gefahren oder potenziellen Infektionsraten: Siehe Risk-Calculator des MPI Chemie.

Vom Homeoffice zurück ins Büro: Mitarbeitersorgen

Als Verantwortlicher für Mitarbeiter Ihres Unternehmens ist Ihnen grundsätzlich natürlich daran gelegen, das Arbeitsumfeld attraktiv, motivierend und performant zu gestalten. Auch jenseits von Pandemiezeiten möchten Sie dafür Sorge tragen, die kognitive Performance Ihres Teams zu steigern, Gesundheit zu fördern und letztlich den Stand der Krankentage auf ein Minimum zu senken.

Modernes betriebliches Gesundheitsmanagement und Gesundheitsförderung sind zudem ein grosses Plus aus Mitarbeiterperspektive und erhöhen das Arbeitgeberranking bei Interessenten.

Und aktuell? Homeoffice hat über Krisenhöhepunkte und Infektionswellen hinweggeholfen, die Digitalisierung weltweit beschleunigt. Doch als Patentrezept taugt es nicht und kann vielerorts keine Dauerlösung sein. Präsenztätigkeit ist zumindest in Teilen unumgänglich. Andererseits ist die Sorge zahlloser Rückkehrer vom heimischen Schreibtisch gross: Wird mein Risiko, infiziert zu werden nun drastisch steigen? Könnte mein Job eine Gefahr für meine Familie werden? Tut mein Arbeitgeber genügend für meinen, für unser aller Schutz? Zeigen Sie es ihnen.

Luftqualitätsüberwachung als Teil des Schutzkonzepts

Laut Arbeitsgesetz plus COVID-19-Verordnung sind Unternehmen dazu verpflichtet, angemessene Massnahmen zum Schutz aller Mitarbeitenden zu treffen (vgl. Merkblatt des SECO).

Diese Pflicht sieht die Kombination mehrerer Vorkehrungen zu situativ vertretbaren Schutzkonzepten vor. Homeoffice ist eine davon.

Rekapitulieren wir kurz: Das Infektionsrisiko via Tröpfcheninfektion (bis 0,1 Millimeter Durchmesser) reduzieren Mindestabstände von 1,5 Metern, kurze Kontaktzeiten, Gesichtsmasken und Abtrennungen. Diese grösseren Partikel entstehen beim Schnäuzen, Husten, Niesen und „feuchter Aussprache“, folgen einer ballistischen Kurve und sinken schnell zu Boden.

Vor Schmier- oder direkten Kontaktinfektionen durch kontaminierte Oberflächen schützen Desinfektionsmittel.

Die Gefahr durch potenziell infektiöse Aerosole lässt sich durch fortlaufenden Luftaustausch oder häufiges Lüften reduzieren: Alle 60 Minuten Quer- oder Stosslüften lauten häufige Empfehlungen. Auch spezielle (kostspielige) Filtertechnologien unterstützen beim Kampf gegen die anwachsende Viruslast.Statt pauschaler oder gefühlsgesteuerter Lüftungsimpulse wäre eine objektive Überwachung der jeweils herrschenden Luftqualität sicher effizienter. Ungesunde Kohlendioxidkonzentrationen nehmen Menschen einfach viel zu spät wahr.

Unsere Lösung dafür: Sensoren übermitteln kontinuierlich und drahtlos Echtzeit-Daten an AIRICA, deren AI wertet diese sinnvoll aus und liefert konkrete Ansagen.

Als ganz einfaches Signal über AIRICA-Feedback-Devices im Raum: Pause! Jetzt lüften! Ergänzt durch ein zentrales Dashboard mit Luftverbesserungsvorschlägen und zusätzlichen Real-Time-Raumnutzungsdaten inklusive komfortablem Managed-Service.

Zusatznutzen kontrollierter Luftqualität: das Gesundheitsplus mit Lernfaktor

Rücken Sie die Luft zum Leben und Arbeiten in die Position, die ihr gebührt. Professionelles Indoor Air Quality Monitoring wird den Menschen in Ihrem Unternehmen helfen, auf Lüften zu achten. Zu lernen, wie die Luftbedingungen für alle optimal und Ansteckungsgefahren minimal bleiben. Raumbelegungen und Meetingtermine auch daran zu orientieren. Nutzen Sie Pausen bewusst nicht nur zum Socializing oder Kaffeetrinken, Breaks sind auch Luftwechselzeiten: Frische Räume und Atemwege, frische Ideen.

Kurz und bündig

Luftqualität wird zukünftig vom Sichtfeldrand in den Fokus des Gesundheitsmanagements rücken. Performanz und Gesundheit am Arbeitsplatz profitieren immens, einfach durch richtiges, regelmässiges Lüften. Die Beziehung zwischen schlechter Luftqualität – gemessen an Spitzenkonzentrationen von CO₂ – und COVID via Luftübertragung (Aerosolen) ist evident.

CO₂-Monitoring mit modernen, intelligenten Systemen liefert hier einen klaren, unkomplizierten Support bei der Entscheidung, wann das Risiko einer Virenübertragung über Gebühr steigt und Luftaustausch notwendig wird. Es kann aktuell konkret dabei unterstützen, die Sicherheit im Betrieb zu erhöhen. Und hat das Potenzial, prospektiv ein wichtiger Teil zeitgemässer Infrastruktur zu werden, ein sichtbarer Beweis der Gesundheitsfürsorge im Unternehmen.