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Luftreiniger können tatsächlich die Ausbreitung von Viren wie COVID-19 fördern

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Eine Berechnung zeigt, dass Luftreiniger in Aufzügen und anderen engen Räumen die Ausbreitung von Speicheltröpfchen tatsächlich erhöhen können, wodurch COVID-19 verbreitet wird.

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Die Positionen von Luftein- und -auslässen in engen Räumen, wie z. B. in Aufzügen, haben einen großen Einfluss auf die Übertragung von Viren durch die Luft. In der Publikation Physics of Fluids von AIP Publishing zeigen Forscher der Universität von Nikosia in Zypern, dass Luftreiniger zwar helfen sollten, aber die Ausbreitung tatsächlich verstärken können.

Die Luftqualität in kleinen Räumen kann sich ohne Belüftung schnell verschlechtern. Eine zusätzliche Belüftung erhöht jedoch die Geschwindigkeit, mit der die möglicherweise mit Viren verseuchte Luft in dem kleinen Raum zirkulieren kann. Die Hersteller von Aufzügen haben Luftreiniger hinzugefügt, um dieses Problem zu beheben, aber die Systeme wurden nicht unter Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf die allgemeine Luftzirkulation entwickelt.

Luftreiniger verwenden ultraviolette Strahlung, um Viren und andere Mikroben abzutöten, aber sie lassen auch Luft zirkulieren, indem sie sie ansaugen und gereinigte Luft wieder ausstoßen. Dies trägt zur Gesamtzirkulation bei, ein Aspekt, der in der bisherigen Forschung nicht berücksichtigt wurde.

Frühere Arbeiten der Wissenschaftler wiesen darauf hin, dass Speicheltröpfchen innerhalb von fünf Sekunden 18 Fuß zurücklegen können, wenn eine unmaskierte Person hustet. Die Autoren erweiterten das gleiche Modell, um die Auswirkungen von Gesichtsmasken und Wetterbedingungen zu untersuchen.

Die Forscher führten Berechnungen für einen 3D-Raum durch, der einem Aufzug entspricht, in dem fünf Personen Platz finden. Ein leichter Husten wurde an einer Position im Raum simuliert und Luftein- und -auslässe wurden an verschiedenen Stellen hinzugefügt, um ihren Einfluss auf die Zirkulation zu untersuchen. Auch ein Luftreiniger wurde in die Simulation einbezogen.

"Wir haben die Auswirkung der Luftzirkulation auf die Übertragung von Viren durch die Luft quantifiziert und gezeigt, dass die Installation eines Luftreinigers in einem Aufzug die Luftzirkulation signifikant verändert, aber die Übertragung durch die Luft nicht eliminiert", sagt Autor Dimitris Drikakis.

Die Forscher fanden heraus, dass das Risiko einer Übertragung von Viren durch die Luft bei niedrigen Lüftungsraten am geringsten ist.

"Das liegt an der geringeren Durchmischung der Strömung im Aufzug", sagt Autor Talib Dbouk. "Die Aufsichtsbehörden sollten daher die erforderliche Mindestlüftung in Abhängigkeit vom Gebäudetyp festlegen."

Die Studie untersuchte die Rolle eines Luftreinigers, wobei nur die mit dem Luftreiniger verbundene Luftzufuhr und -abfuhr berücksichtigt wurde, nicht aber der Mechanismus innerhalb des Reinigers, der das Virus abtötet. Selbst wenn ein Luftreiniger vorhanden ist, ist die Übertragung von Viren über die Luft immer noch signifikant.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Installation eines Luftreinigers die Tröpfchenverbreitung erhöhen kann", sagte Drikakis. "Die in den Luftreiniger integrierte Luftansaugung induziert eine Strömungszirkulation, die den Transport von kontaminierten Speicheltröpfchen in der Kabine verstärken kann."

Der beobachtete Effekt nimmt mit der Anzahl der infizierten Personen im Aufzug zu. Eine Beschränkung der Anzahl der Personen, die sich in einem Aufzug aufhalten dürfen, würde die Ausbreitung des Virus minimieren, ebenso wie eine bessere Konstruktion der Luftreinigungs- und Lüftungsanlagen.