Lüften oder Luftreinigung?
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Lüften oder Luftreinigung? Forschung und Wissenschaft bestätigen:

Luftreiniger schützen wirksamer vor dem Coronavirus als offene Fenster

Mit Blick auf den kalten Winter und Außentemperaturen im Minusbereich stellt sich die Frage, wie praxistauglich und effektiv die vom Umweltbundesamt (UBA) und der Kultusministerkonferenz empfohlene Fensterlüftung als Infektionsschutzmaßnahme ist. Entgegen der vom UBA und den Kultusministern vertretenden Meinung, dass regelmäßiges Stoßlüften ausreichend sei und es derzeit keine bessere technische Lösung gäbe, um potenziell infektiöse Aerosole beispielsweise aus Klassenräumen zu befördern, empfehlen viele Wissenschaftler und international renommierte Aerosol-Experten den Einsatz von Hochleistungsluftreinigern mit HEPA-Filtertechnik nach EN 1822 – als wirksamere Alternative zur Fensterlüftung.

Lüften ist problembehaftet und nur unter optimalen Bedingungen wirksam

Die vom Umweltbundesamt angeführten Studien und Erkenntnisse beziehen sich zumeist auf Raumsituationen, in denen eine Querlüftung mit gegenüberliegenden Fenstern möglich ist. Nur bei der Querlüftung findet ein guter Luftaustausch statt. Allerdings bieten die wenigsten Gebäude und Raumsituation die dafür notwendigen Voraussetzungen.

Lüften oder Luftreinigung?

Oftmals nur Stoßlüftung und keine Querlüftung möglich

Die meisten Räume und insbesondere Klassenzimmer haben nur an einer Raumseite Fenster, sodass in diesen Räumen lediglich eine Stoßlüftung möglich ist. Der Luftaustausch mit der Außenluft findet bei der Stoßlüftung jedoch wesentlich langsamer statt als bei der Querlüftung – und dies auch nur bei einer ausreichend großen Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft oder bei ausreichender Windstärke.

Bei nahezu identischen Temperaturen findet ohne Wind fast kein Luftaustausch statt, sodass die Fensterlüftung im Sommer und im vergleichsweise milden Herbst nur bei Dauerlüftung eine Schutzwirkung entfaltet! Im Winter findet bei einer entsprechenden Temperaturdifferenz zwar zunächst ein guter Luftaustausch statt, jedoch nur für kurze Zeit und mit abnehmender Wirkung. Durch die vom Freien zugeführte Kaltluft kühlt sich der Innenraum nach und nach ab, sodass die notwendige Temperaturdifferenz immer geringer wird.

Das Resultat: Der Luftaustausch beim Lüften kommt praktisch zum Erliegen.

Herr Schulte-Mattler, Lehrer am Apostelgymnasium Köln: „Im Moment halten wir bereits seit 10 Minuten die Fenster geöffnet und trotzdem geht der Co2-Gehalt nicht runter.“
Ausschnitt aus der WDR-Sendung Markt vom 18.11.2020

Meist wird gerade im Winter zu kurz gelüftet, damit es im Raum nicht zu kalt wird. Dabei wird dann allerdings bei Weitem nicht genügend Luft ausgetauscht. So äußerte sich Eberhard Bodenschatz, Direktor am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, im Spiegel zum Thema Lüften: „Man muss nur den Temperaturunterschied zwischen drinnen und draußen ermitteln. Herrschen vor der Tür 10 °C und im Innenraum 20 °C, dann haben sie 50 % der Luft erneuert, sobald Sie im Innenraum nach dem Lüften 15 °C messen. Bereiche, in denen ... sich die Temperatur beim Lüften nicht ändert, sollte man besser meiden".

Stoßlüften vs. Querlüften

Ist Lüften wirklich ausreichend?

Bei einer Außentemperatur von 0 °C im Winter wären also 50 % der Aerosole erst dann aus dem Raum gelüftet, wenn die Raumtemperatur bei nur noch 10 °C liegt! Die Aussage des Umweltbundesamtes in der Handreichung zum Lüften in Schulen, die Temperatur im Raum sinke sowohl beim Quer- wie auch beim Stoßlüften nur um wenige Grad ab, ist daher höchst fragwürdig. Um auf diese Art und Weise alleine den vom UBA empfohlenen 3-fachen Luftwechsel zu erreichen, müsste dementsprechend der Raum 6mal pro Zeitstunde durch das Lüften auf 10 °C heruntergekühlt werden.

Die Aussage des Umweltbundesamtes, dass durch 3-5 Minuten Lüften alle 20 Minuten ´die Raumluft dreimal pro Stunde komplett gegen Frischluft von außen ausgetauscht´ wird, ist zumindest missverständlich. Insbesondere bei der Stoßlüftung findet kein kompletter, direkter Austausch der Luft im Raum statt, sondern es handelt sich ein Mischen der verbrauchten, virenbelasteten Raumluft mit frischer, sauberer Außenluft. Bei diesem Vorgang werden die virenbelasteten Aerosolpartikel also nicht komplett aus dem Raum gelüftet,wie die Formulierung des UBA suggeriert, sondern wie beim Luftreiniger auch, wird deren Konzentration verdünnt. Mit dem Unterschied, dass die Leistung eines Luftreinigers bekannt, verlässlich und einstellbar ist, während die Wirksamkeit der Fensterlüftung je nach Wettersituation stark schwankt.

Regelmäßiges Lüften erhöht den Energieverbrauch

Unabhängig von der Wirksamkeit sind offene Fenster bei kalten Außentemperaturen pure Energieverschwendung. Durch das mehrfache Lüften pro Stunde kühlen die Innenräume aus, die wichtige Wärmenergie entweicht ungenutzt aus dem Fenster – während die Personen im Innenraum frieren. Zusätzlich muss die zugeführte Außenluft immer wieder erwärmt werden, bis sie beim nächsten Lüftungsintervall erneut durch kalte Luft ersetzt wird. Das widerspricht nicht nur den Anstrengungen der nationalen Klimapolitik. Es wird auch unweigerlich zu immensen Mehrkosten führen.

Lüften führt zu Raumtemperaturen unterhalb der gesetzlich geregelten Mindestwerte

Arbeitgeber wie auch Schulen haben eine Fürsorgepflicht gegenüber ihren Mitarbeitern bzw. Schülern. Sie müssen dafür Sorge tragen, dass diese nicht durch zu hohe oder zu niedrige Temperaturen Schaden erleiden. Die Arbeitsstättenregel A3.5 konkretisiert gesundheitlich zuträgliche Raumtemperaturen wie folgt:

Minimale Raumtemperatur am Arbeitsplatz nach ASR A3.5

Überwiegende Körperhaltung Schweregrad der Arbeit
leicht mittel schwer
Sitzen +20 °C +19 °C -
Stehen / Gehen +19 °C +17 °C +12 °C

Minimale Raumtemperatur am Arbeitsplatz nach ASR A3.5

Über­wiegende Körper­haltung Schweregrad der Arbeit
leicht mittel schwer
Sitzen +20 °C +19 °C -
Stehen / Gehen +19 °C +17 °C +12 °C

Die Stoßlüftung im Winter bewirkt jedoch nicht nur eine Absenkung der Innenraumtemperatur um wenige Grad, wie es das UBA in seiner Infografik „Richtig lüften im Alltag angibt. Die Innenraumtemperatur sinkt in kürzester Zeit auf Werte um die 15°C ab und liegt somit außerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Werte.

Lüften ist „laut“ und stört den Unterricht

Laut Umweltbundesamt ist der Straßenverkehr seit langem die dominierende Lärmquelle in Deutschland. Demnach sind 2,3 Millionen Menschen in Deutschland ganztags Pegeln von mehr als 65 dB(A) ausgesetzt. „Straßenverkehrslärm stört oder belästigt mehr als die Hälfte der deutschen Bevölkerung.“ heißt es auf der Seite des UBA und dieser Lärm gelangt über offene Fenster in die Klassenzimmer. Der Unterricht wird anfälliger für Störungen von draußen und das wiederum führt zu Konzentrationsschwächen, geben Lehrer daher zu bedenken.

Lüften oder Luftreinigung?
Lüften oder Luftreinigung?

CO2 ist kein Indikator für Virenlast in der Raumluft

Der CO2- Ausstoß von Menschen ist bei Atmen in Ruhe, beim Sprechen oder beim Singen/Schreien ungefähr gleich. Die Menge der ausgestoßenen Aerosole jedoch ist abhängig von der Anzahl der infizierten Personen im Raum und deren Aktivität. Beim Sprechen oder Singen werden viel mehr Aerosolpartikel ausgeatmet als beim Atmen ohne Beanspruchung. Die Virenlast in einem Raum kann folglich ungleich schneller steigen, als der CO2 Wert. Durch diese Beispiele wird klar, warum der CO2-Messwert keine sicheren Rückschlüsse auf die Aerosolkonzentration zulässt.

Auch das Umweltbundesamt schreibt in seiner "Lüftungsempfehlung für Schulen": Eine erhöhte CO2-Konzentration lässt zwar keine Aussage über virushaltige Aerosole zu, aber sie deutet darauf hin, dass zu lange nicht gelüftet wurde und daher auch das Infektionsrisiko erhöht sein kann.

Dies ist auch ganz simpel und logisch. Bei 30 gesunden Schülern in einem Klassenraum steigt die CO2-Konzentration je nach Lüftungsverhalten in einer gewissen Rate an. Ist keiner der Schüler infiziert, so ist die Konzentration virenbehafteter Aerosolpartikel gering bzw. gleich Null. Wären aber von diesen 30 Schülern mehrere mit SARS-CoV-2 infiziert, dann könnte schon bei geringer CO2-Konzentration der Raum eine Virenkonzentration aufweisen, die bereits nach kurzem Aufenthalt zu einer Infektion führt.

Auch steigt der CO2-Gehalt in Abhängigkeit zur Zahl der anwesenden Personen an. Dauert es z.B. bei 20 Personen in einem fiktiven Klassenraum 30 Minuten bis 1000 ppm erreicht sind, dann würde dies bei nur 10 Personen ca. 60 Minuten dauern. Trotzdem könnte auch eine dieser 10 Personen infiziert sein. Daher besteht auch bei niedrigen CO2-Werten unter diesen Umständen ein hohes Infektionsrisiko.

Experten warnen: Lüften vermittelt vermeintliches Sicherheitsgefühl auf Kosten der Gesundheit

Trotz massiver Kritik renommierter Wissenschaftler stützen sich viele Entscheidungsträger auf die aus Sicht der Wissenschaft fahrlässigen Empfehlungen des Umweltbundesamtes und gefährden somit tagtäglich die Gesundheit derer, die mit offenen Fenstern arbeiten oder lernen müssen. Dabei belegen zahlreiche Studien die zweifelhafte Wirksamkeit der Lüftung im Kampf gegen die Ausbreitung des Coronavirus.


Forschung und Wissenschaft bestätigen: Luftreiniger schützen wirksamer vor dem Coronavirus als offene Fenster

Richtiges Verhalten und technische Lösungen sind derzeit die einzigen wirksamen Instrumente, um das Infektionsgeschehen und damit die Kosten für den Staat, die Wirtschaft und die Gesellschaft einzudämmen. 

Aufwändige Studie der TU Delft bringt eindrucksvolle Ergebnisse

In einem Vergleichstest haben niederländische Forscher der Technischen Universität Delft untersucht, wie schnell Aerosolkonzentrationen im Raum durch Stoß- und Querlüften aber ebenso durch Lüftungsanlagen und Luftreiniger reduziert werden können.

Ergebnis: Die besten Ergebnisse wurde in nahezu allen Testaufbauten mit einem Hochleistungsluftreiniger TAC V+ erzielt. Die Messergebnisse belegen zudem, dass die Stoßlüftung nur einen vergleichsweise geringen Luftaustausch ermöglicht.

Hier können Sie die komplette Studie als PDF herunterladen.

Hier können Sie die komplette Studie als PDF herunterladen

Technische Universität Delft, Niederlande: Luftreinigung ist wirksamer als Stoßlüftung mit offenen Fenstern oder Türen

Verglichen wurden zwei verschieden Aufstellpositionen des Luftreinigers TAC V+ im Raum mit jeweils drei Leistungsstufen (600/800/1200m³/h) mit der Wirkung einer Lüftungsanlage und der Stoß- sowie Querlüftung über Fenster und Türe. Die positiven Zahlenwerte in der gelb markierten Zeile belegen, dass die Partikelanzahl in der Luft bei der Stoßlüftung über zwei geöffnete Fenster auf einer Raumseite, höher waren als alle Versuche mit dem Luftreinger TAC V+.

Die Stoßlüftung über Fenster- oder Türöffnung brachte in allen Versuchsläufen immer die schlechtesten Ergebnisse!

Zeit Keine Ventilation HEPA 600m³/h
2. Position
HEPA 800m³/h
2. Position
HEPA 1200m³/h
2. Position
HEPA 600m³/h
1. Position
HEPA 800³/h
1. Position/h
HEPA 1200³/h
1. Position
Mischlüftung 1200m³/h Mischlüftung 600m³/h Fenster Stoßlüftung Tür Stoßlüftung
HEPA 600m³/h
2. Position
11,8*
HEPA 800m³/h
2. Position
-299,5* -261,9*
HEPA 1200m³/h
2. Position
-287,3* -253,5* 17,8*
HEPA 600m³/h
1. Position
-234,0* -211,6* 114,0* 90,1*
HEPA 800m³/h
1. Position
-248,4* -224,0* 70,9* 53,0* -29,0*
HEPA 1200m³/h
1. Position
-313,2* -273,0* -98,3* -67,0* -146,9* -101,6*
Mischlüftung 1200m³/h -184,8* -171,8* 165,8 144,8 62,8* 86,6* 191,1*
Mischlüftung 600m³/h -147,7* -140,0* 252,3* 223,4* 130,0* 152,3* 279,6* 57,8*
Fenster Stoßlüftung 105,3* 98,6* 192,8* 191,0* 178,3* 182,9* 196,3* 165,7* 153,9*
Tür Stoßlüftung 194,7* 177,0* 378,5* 373,2* 345,6* 353,8* 385,5* 318,3* 297,0* 5,8*
Tür und Fenster Querlüftung -269,5* -238,6* 91,3* 55,0* -51,0* -14,5* 147,1* -113,7* -192,2* -185,7* -363,5*
Diagramm "Virenlast im Raum mit der Zeit"

Deutsches Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt: Lüften bringt nicht den gewünschten Erfolg im Kampf gegen das Coronavirus

Auch das Deutsche Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt ist in einer aktuellen Studie der Frage nachgegangen, wie wirksam die vom Umweltbundesamt empfohlene Fensterlüftung ist.

Das Problem bei der Fensterlüftung sei, so Prof. Dr. -Ing. Markus Raffel, dass sich „auch bei allen weit geöffneten Fenstern nicht die Luftwechselraten einstellen, die wir bräuchten, um zuverlässig die potenziell Viren enthaltenden Aerosole aus dem Raum abzutransportieren“.

Alle 20 Minuten für 5 Minuten lüften bedeutet: 90 % der Zeit keine Lüftung

Bei perfekter Verdrängungslüftung könnte die Virenlast im Mittel nur um etwas mehr als die Hälfte (55 %) gesenkt werden. In der Praxis (Mischlüftung) wird viel weniger erreicht!

Jetzt als Video anschauen!

Professor Dr. Christian Kähler: Kommentar zum "Konzept zum Lüften in Schulen" des Umweltbundesamtes

„Um das Infektionsrisiko in den Klassenräumen zu reduzieren, empfehlen das UBA und seine Berater, die freie Lüftung zu nutzen. Es wird empfohlen, alle 20 Minuten alle Fenster für 3 ‒ 5 Minuten und ‚nach jeder Unterrichtsstunde über die gesamte Pausendauer‘ vollständig zu öffnen, ‚auch während der kalten Jahreszeit‘. Es wird gesagt, dass die Temperatur im Raum dadurch nur um ‚wenige Grad‘ abnimmt und die Temperatur nach dem Schließen der Fenster wieder rasch ansteigt. Das Ziel der Maßnahme besteht letztlich darin, einen ‚dreifachen Luftwechsel‘ pro Stunde zu realisieren.

Warum ein dreifacher Luftwechsel bei einem potenziell tödlichen Virus reichen soll, wird nicht begründet. [...]Man wird den Verdacht nicht los, dass das UBA und seine Berater versuchen, ihre fachlich nicht fundierten Meinungen zu verbreiten, um damit anderen Einrichtungen eine Legitimation für ihr Handeln zu bieten. Das ist fatal, denn die Leidtragenden sind die Kinder, Jugendlichen, die Lehrerschaft und die Eltern! Unzählige sehr gut informierte Eltern, Lehrerinnen und Lehrer, aber auch die Lehrerverbände haben sich öffentlich gegen die Empfehlungen des UBA aufgelehnt. Dass das UBA und seine Berater diese Schwarmintelligenz komplett ignorieren, ist nicht nachvollziehbar.“

Direktlink zur Studie
Luftreiniger-Zitat Prof. Dr. Kähler