Was wir messen: Virenrisiko-Indikator

Viren sind seit jeher Teil unseres Alltags. Durch den engen Kontakt zu anderen Menschen in Schulen, Büros und am Arbeitsplatz können sich Viren schnell verbreiten. 

Zuletzt hat die weltweite Pandemie das Thema Raumluftqualität in den Fokus gerückt. Die Luftqualität spielt eine große Rolle bei der Verringerung des Risikos einer Infektion über die Luft und die Überlebensrate von Viren. 

Schulen, Büros und andere gewerblich genutzte Gebäude können im Kampf gegen Viruserkrankungen einen großen Fortschritt erzielen, indem sie in Innenräumen eine Umgebung schaffen, in dem sich Menschen wohlfühlen, nicht aber das Virus.

Derzeit ist es natürlich noch nicht möglich, Virenpartikel in der Luft in Echtzeit zu messen. In Innenräumen können bestimmte Bedingungen aber eine Übertragung von Viren begünstigen oder erschweren. Kohlendioxid, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind dabei entscheidend. Im Folgenden erfahren Sie, welche Rolle diese spielen.

Inhalt:

• Wie verbreiten sich Viren am Arbeitsplatz?
• Wie kann CO₂ die Übertragung von Viren beeinflussen?
• Wie kann Feuchtigkeit die Übertragung von Viren beeinflussen?
• Wie funktioniert der Virusrisiko-Indikator?

Wie verbreiten sich Viren in Büros, Schulen und an Arbeitsplätzen?

Viren unterscheiden sich stark voneinander, aber eines haben die meisten von ihnen gemeinsam: sie verbreiten sich über die Luft. Grundsätzlich gibt es drei wesentliche Übertragungswege:

Tröpfchen. Freigesetzt durch Niesen oder Husten.

Direkter Kontakt. Hautkontakt mit anderen Personen oder Oberflächen.

1Mikro-Tröpfchen in der Luft. Diese können  stundenlang in der Luft bleiben und über weite Strecken transportiert werden können

Wir von Airthings konzentrieren uns auf viele verschiedene Dinge, der Virusrisiko-Indikator konzentriert sich auf den dritten möglichen Übertragungsweg. Die Übertragung erfolgt über mikroskopisch kleine Tröpfchen in der Luft, größere Tröpfchen beim Niesen oder Husten und durch Oberflächenkontakt². Abstand halten und regelmäßiges Reinigen können helfen, die Übertragungsrate zu senken, aber was ist mit den winzigen Tröpfchen, die wir nicht sehen können? Die Tröpfchen können mikroskopisch klein sein, die sich über lange Zeit in der Luft befinden und dabei weite Entfernungen überwinden. Aber wie können Sie dieses Risiko minimieren?

Verstehen Sie das Risiko, dem Sie ausgesetzt sind

Indem Sie die Luftqualität überwachen, können Sie nachvollziehen, welche Bereiche in Ihrem Gebäude ein erhöhtes Risiko der Virusübertragung über die Luft aufweisen. Verschiedene Bereiche benötigen möglicherweise unterschiedliche Maßnahmen und für die Planung von Präventivmaßnahmen benötigen Sie Daten.

Ergreifen Sie Maßnahmen

Sie müssen verstehen, was Sie tun können und wo Sie aktiv werden müssen. Hierbei helfen Ihnen unsere Erkenntnisse zum Virusrisiko und Risikoanalyseberichten im Dashboard. Mit der kontinuierlichen Überwachung können Sie überprüfen, ob Ihre Maßnahmen greifen. Darüber hinaus erhalten Sie Warnmeldungen, wenn das Virenrisiko steigt.

Sorgen Sie dafür, dass die Menschen um Sie herum, sich entspannen können

Die Überwachung der Raumluftqualität hilft Ihnen, mit neuen und strengeren Vorgaben Schritt zu halten. Indem Sie alle Möglichkeiten erschöpfen, schaffen Sie eine sichere Umgebung für die Nutzer des Gebäudes und zeigen ihnen, dass Ihnen ihre Gesundheit wichtig ist. 

Wie kann CO2 die Übertragung von Viren beeinflussen?

Wenn wir atmen, stoßen wir Kohlendioxid aus. In engen Sitzungsräumen, Schulklassen oder an Arbeitsplätzen können hohe CO₂-Werte ein Zeichen dafür sein, dass sich hier zu viele Personen aufhalten. Wenn die Belüftung nicht ausreichend ist, ist eine solche Umgebung ein "Nährboden" für die Verbreitung von Viren.  Die Menschen, die sich hier aufhalten, stoßen immer mehr CO₂ aus. 

Aus diesem Grund werden Vorschriften zu den erlaubten Kohlendioxidwerten am Arbeitsplatz und insbesondere in Schulen immer üblicher. 

In den Niederlanden hat die Regierung neue Maßnahmen ergriffen und sogar eine "Task Force" gegründet, um sicherzustellen, dass Schulen ausreichend belüftet werden³. Sie haben ein grundlegendes Messsystem eingerichtet und einen Großteil der Schulen aufgefordert, sich daran zu beteiligen. Dies zeigt, dass der Luftqualität höchste Priorität eingeräumt wird, denn die Auswirkungen liegen auf der Hand. 

In ähnlicher Weise "investiert die deutsche Regierung 500 Mio. € (452 Mio. £; 488 Mio. $) in die Verbesserung der Belüftungssysteme in öffentlichen Gebäuden, um die Ausbreitung des Coronavirus zu verhindern", wie im Oktober 2020 berichtet wurde⁴. Dazu gehören nicht nur Schulen, gleichzeitig wird in die Verbesserungen der Belüftung in öffentlichen Büros, Museen und Theatern investiert. Ein Teil der Mittel steht für CO₂-Sensoren zur Verfügung, die anzeigen, wenn die Luft in einem Raum ungesunde Werte erreichen.

Die CO₂-Werte müssen bei jedem Luftqualitätssystem überwacht und erfasst werden, um so sicherzustellen, dass ein Raum nicht schlecht belüftet oder überfüllt ist. 

Wie können Feuchtigkeit und Temperatur die Übertragung von Viren beeinflussen?

Wissen Sie, warum wir im Winter von der Grippesaison sprechen? Aufgrund von Klimaveränderungen kommt es im Winter zu einer vermehrten Ansteckung mit dem Grippevirus, da dann die Überlebensfähigkeit des Virus erhöht und unsere Immunsystem anfälliger ist. Beides hängt mit  niedrigen Temperaturen und geringer Luftfeuchtigkeit zusammen. 

Studien haben einen Zusammenhang zwischen der einfacheren Übertragung von saisonalen Viren, die sich auf Atemwege auswirken, insbesondere der Grippe, und dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft festgestellt. Untersuchungen des Center for Disease Control and Prevention haben ergeben, dass bei einer niedrigen Luftfeuchtigkeit von 23 % ein hoher Anteil von 70,6 - 77,3 % der Grippeviruspartikel eine Infektion verursachen konnte – sogar noch eine Stunde nach dem Husten².

In einer kontrollierten Umgebung, in der die Luftfeuchtigkeit erhöht wurde, sank der Prozentsatz der infektiösen Partikel. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 43 % sank der Anteil infektiöser Partikel sogar auf nur 14 %⁷. Wenn die Luftfeuchtigkeit geringer ist, das heißt, wenn die Luft trocken ist, können Mikrotröpfchen und Bakterien länger in der Luft überleben und weitere Entfernungen zurücklegen.

Zudem haben Forscher der Yale University herausgefunden, dass eine niedrige Luftfeuchtigkeit die Barrierefunktionen, die als natürliche Resistenz gegen eine Grippeinfektionen dienen, im Körper der Teilnehmer der Studie physisch beeinträchtigt⁸. Im Wesentlichen wirkte sich die niedrige Luftfeuchtigkeit in der kontrollierten Umgebung auf die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers gegen Viren aus. 

Der Einfluss der Temperatur auf die Virusübertragung hängt also mit der Luftfeuchtigkeit zusammen. Bei kaltem Wetter sinkt auch in Innenräumen häufig die Luftfeuchtigkeit und wenn diese zu niedrig ist, können Viren in Form von Mikrotropfen länger überleben und sich so leichter verbreiten. Dies bedeutet unter anderem, dass die Luftfeuchtigkeit bei der Analyse des Virenrisikos am Arbeitsplatz berücksichtigt werden sollte.

Durch die Überwachung der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur in Innenräumen können Sie Maßnahmen ergreifen, um Ihre Mitarbeiter vor Infektionen zu schützen. 

Wie funktioniert der Virusrisiko-Indikator? 

Aktuell kann die Übertragung von Krankheiten durch über die Luft übertragenen Viren noch nicht in Echtzeit gemessen werden - und wenn dies möglich wäre, wären die Ergebnisse wahrscheinlich ziemlich besorgniserregend. Da ist es doch besser, mit einer größeren Zuverlässigkeit zu wissen, wie schnell sich ein Virus am Arbeitsplatz ausbreiten kann. Glücklicherweise können am Arbeitsplatz jetzt die Luftqualitätsdaten umfassender Lösungen genutzt werden, um das Risiko einer Virusübertragung zu messen. 

Der Airthings Virenrisiko-Indikator kombiniert die Daten der Sensoren des Wave Plus for Business, die CO₂, Luftfeuchtigkeit und Temperatur überwachen, zu einem proprietären Algorithmus, der den Risikograd der Virenübertragung in einem Gebäude berechnet. 

So werden vier Risikofaktoren bewertet, die im Zusammenhang mit der Verbreitung von Viren über die Luft in Zusammenhang stehen: die Überlebensrate des Virus, die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers, die Raumbelegung und Luftaustauschrate. Hierdurch werden die Bedingungen für die Menschen verbessert, die sich in Räumen befinden, und nicht für die Viren.

Die integrierten Sensoren des Wave Plus for Business überwachen zudem die Radon- und CO₂-Werte, flüchtige organische Verbindungen, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht und Luftdruck. Der Virenrisiko-Indikator greift auf einen eigens entwickelten Algorithmus zurück, der einige dieser Sensoren nutzt, um die Beziehung zwischen den gemessenen Raumluftqualitätswerten und den häufigsten Faktoren, die zur Verbreitung von Viren in Innenräumen wie Schulen, Büros oder Geschäftsräumen beitragen, zu analysieren. 

Die Risikofaktoren sind:

• Überlebensrate des Virus: Wie lange kann das Virus in der Luft überleben.
  
  
• Natürliche Abwehrkräfte des Körpers: Wie empfänglich/anfällig sind der menschliche Körper und das Immunsystem für eine Virusinfektion. Untersuchungen der Luftfeuchtigkeit haben ergeben, dass eine niedrige Luftfeuchtigkeit das Immunsystem des Körpers beeinträchtigen und die Menschen anfälliger für Viren aus der Luft machen kann.
  
  
• Belegung: In Klassenzimmern oder Besprechungsräumen mit erhöhter CO2-Konzentration wird die von einer Person ausgeatmete Luft von einer anderen eingeatmet, da die Luft nicht schnell genug ausgetauscht wird. Eine Möglichkeit ist, die Belegung von geschlossenen Räumen zu reduzieren und diesen zwischendurch Zeit zum "Atmen" zu geben.
  
  
• Luftaustauschrate: Wie viel Frischluft einem Raum zugeführt wird, ist ein Schlüsselfaktor für die Eindämmung der Ausbreitung von Viren in Innenräumen.

Folgende Dinge sind unbedingt zu beachten:

Transparenz ist ausschlaggebend. Wir von Airthings möchten Ihnen offen sagen, was unser Indikator kann und was nicht. Nur so finden Sie die perfekte Lösung für Ihr Unternehmen. Hier sind drei Dinge, die Sie über den Virusrisiko-Indikator wissen sollten:

• Er zeigt nur ausgewählte Übertragungswege an: Der Virusrisiko-Indikator berücksichtigt nur die Mikrotropfen, die über lange Zeit in der Luft bleiben und weite Entfernungen im Innenbereich zurücklegen können. Andere Faktoren wie Oberflächenkontakt und Nieströpfchen, die viel größer sind und nach etwa zwei Meter nicht mehr in der Luft lebensfähig sind, werden nicht berücksichtigt.
  
  
• Er kann keine Viren aufhalten: Der Virusrisiko-Indikator kann Viren in einem Gebäude nicht aufhalten oder abtöten, er zeigt lediglich an, wie hoch das Risiko einer Übertragung über die Luft ist. So können Sie Maßnahmen ergreifen, um das Risiko zu mindern, dass Mikrotröpfchen in der Luft von einer Person auf eine andere übertragen werden.
• Der Virusrisiko-Indikator dient nicht als COVID-19-Indikator: Er kann bei allen über die Luft übertragenen Viren wie den Grippevirus eingesetzt werden, nicht nur für das Coronavirus.

Quellen:

1. rehva.eu/fileadmin/user_upload/REHVA_COVID-19_guidance_document_V3_03082020.pdf

2. cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/more/scientific-brief-sarscov2.html#:~:text=Airborne%20transmission%20is%20infection%20spread,and%20time%20(typically%20hours).

3. lesopafstand.nl/lesopafstand/richtlijnen/ventilatie/

4. bbc.com/news/world-europe-54599593

5. bbc.com/news/world-europe-54599593

6. journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0057485

7.journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0057485

8. pnas.org/content/116/22/10905