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Warum Gebäude bald wieder krank machen

by Team-PBK September 7, 2020 No Comments

Vor dem Hin­ter­grund der Dis­kus­si­on um den Beginn einer zwei­ten Covid-19-Wel­le zei­gen aktu­el­le Unter­su­chun­gen, dass zum Beginn der Heiz­pe­ri­ode unver­meid­lich wie­der mit einem Anstieg von Atem­wegs­in­fek­tio­nen zu rech­nen ist. Als Ursa­che dafür wer­den sai­so­na­le Ver­än­de­rung von Luft­tem­pe­ra­tur und rela­ti­ver Luft­feuch­tig­keit im Innen­raum gese­hen.

Spä­tes­tens mit Beginn des Herbs­tes ver­brin­gen wir wie­der rund 90 Pro­zent unse­rer Zeit in geschlos­se­nen Räu­men. Dass Erkäl­tungs- und Grip­pe­wel­len vor allem im Herbst und Win­ter ihren Ver­lauf haben, hängt maß­geb­lich von sai­so­na­len Fak­to­ren ab, die den Innen­raum beein­flus­sen und so Infek­tio­nen för­dern oder ver­hin­dern kön­nen. Zu die­sem Ergeb­nis kommt eine Meta­stu­die „Sai­so­na­li­tät von respi­ra­to­ri­schen Virus­in­fek­tio­nen“ der Yale Uni­ver­si­ty School of Medi­ci­ne: Son­nen­licht, Tem­pe­ra­tur und Luft­feuch­te wir­ken sich auf die Über­tra­gung von vira­len Atem­wegs­in­fek­tio­nen aus. Zu den Aus­lö­sern die­ser Infek­tio­nen gehö­ren Grip­pe­vi­ren, Erkäl­tungs­vi­ren sowie auch Coro­na­vi­ren, inklu­si­ve SARS-CoV-1 und 2.

Im Herbst und Winter führt das Erwärmen von kalter Außenluft zu einem Absinken der relativen Feuchte im Innenraum. Abbildung: Condair Systems
Im Herbst und Win­ter führt das Erwär­men von kal­ter Außen­luft zu einem Absin­ken der rela­ti­ven Feuch­te im Innen­raum. Abbil­dung: Con­dair Sys­tems

Sonnenlicht und Temperatur beeinflussen die Infektionsrate

Wenn im Herbst die Tem­pe­ra­tu­ren fal­len und die Tage kür­zer wer­den, haben es respi­ra­to­ri­sche Viren leich­ter. Zum einen führt die kür­ze­re Tages­licht­dau­er mit weni­ger Son­nen­licht zu einem redu­zier­ten UV-Strah­len­an­teil, der essen­ti­ell für unse­ren Vit­amin-D-Spie­gel ist. Durch absor­bie­ren­des Fens­ter­glas in unse­ren Gebäu­den und weni­ger Auf­ent­halt im Frei­en schwächt der feh­len­de UV-Strah­len­an­teil unse­re anti­vi­ra­len Abwehr­me­cha­nis­men und die Anfäl­lig­keit gegen­über Viren steigt. Zusätz­lich ist das UV-Licht­spek­trum bedeut­sam für die Inak­ti­vie­rung von respi­ra­to­ri­schen Viren. Zum ande­ren wir­ken sich die tie­fe­ren Außen­tem­pe­ra­tu­ren unmit­tel­bar auf die rela­ti­ve Luft­feuch­te im Innen­raum aus: Kal­te Luft kann weni­ger Feuch­tig­keit auf­neh­men als war­me Luft. Eine nied­ri­ge abso­lu­te Luft­feuch­te der kal­ten Außen­luft führt durch das Auf­hei­zen der Raum­luft zu extrem tie­fer rela­ti­ver Luft­feuch­te im Innen­raum. Schon bei einer Außen­tem­pe­ra­tur von 13 Grad Cel­si­us, sinkt die rela­ti­ve Luft­feuch­te einer auf 23 Grad Cel­si­us erwärm­ten Luft im Innen­raum unter die emp­foh­le­ne Unter­gren­ze von 40 Pro­zent rela­ti­ver Feuch­te. Die­se tro­cke­ne Raum­luft bie­tet dann opti­ma­le Bedin­gun­gen für die Luft­über­tra­gung von respi­ra­to­ri­schen Viren, ver­län­gert deren Über­le­bens­fä­hig­keit und redu­ziert die Immun­ab­wehr der Schleim­häu­te.

Einfluss von Umweltfaktoren auf die Zeitspanne bis 90 % aller Sars-CoV-2-Viren zerfallen. Abbildung: Condair Systems
Ein­fluss von Umwelt­fak­to­ren auf die Zeit­span­ne bis 90 Pro­zent aller Sars-CoV-2-Viren zer­fal­len. Abbil­dung: Con­dair Sys­tems

Weniger Immunabwehr

Die Schleim­haut unse­rer Atem­we­ge ist eine der wirk­sams­ten Abwehr­bar­rie­ren gegen Viren. Stu­di­en zei­gen, dass die Aus­trock­nung der Nasen- und Bron­chi­al­schleim­haut zu einer ver­min­der­ten Selbst­rei­ni­gung der Atem­we­ge führt. Die Aus­trock­nung des Schleim­be­la­ges, der die Atem­we­ge bedeckt, führt zur Blo­ckie­rung des Abtrans­por­tes von gefil­ter­ten Viren und ver­hin­dert deren Aus­hus­ten und Ver­schlu­cken. Ein­ge­at­me­te Viren ver­blei­ben dadurch in den Atem­we­gen und begüns­ti­gen eine Infek­ti­on. Bei einer rela­ti­ven Luft­feuch­te von unter 20 Pro­zent kommt der Selbst­rei­ni­gungs­pro­zess der Schleim­häu­te kom­plett zum Erlie­gen. Zusätz­lich kann das Ein­at­men tro­cke­ner Raum­luft die unter der Schleim­haut lie­gen­de Epi­thel-Schicht beschä­di­gen und eine rasche Repa­ra­tur beein­träch­ti­gen. Die­se hat als zusätz­li­che phy­si­sche Ver­tei­di­gungs­li­nie die Auf­ga­be, das Ein­drin­gen von Viren in die Wirts­zel­len zu ver­hin­dern.

Viren schweben und leben länger

Ein wesent­li­cher Über­tra­gungs­weg von vira­len Atem­wegs­in­fek­ten ist neben der direk­ten Tröpf­chen­in­fek­ti­on beim Hus­ten oder Nie­sen die Luft­über­tra­gung. Wäh­rend bei der Tröpf­chen­in­fek­ti­on die viren­be­la­de­nen Tröpf­chen nicht viel wei­ter als 1,5 bis 2 Meter durch die Luft flie­gen und dann nach weni­gen Sekun­den zu Boden sin­ken, kann das Risi­ko einer Luft­über­tra­gung deut­lich län­ger andau­ern. Klei­ne­re Tröpf­chen, die zum Bei­spiel auch beim Spre­chen und Atmen ent­ste­hen, wer­den als Aero­so­le bezeich­net. Auf­grund ihrer Grö­ße im Mikro­me­ter-Bereich sind sie beson­ders leicht und daher fähig über meh­re­re Stun­den und Tage in der Luft zu schwe­ben. Das Schwe­be­ver­hal­ten der Keim­tröpf­chen hängt von der rela­ti­ven Luft­feuch­te ab: In tro­cke­ner Raum­luft schrump­fen die Aero­so­le durch Was­ser­ab­ga­be zu noch klei­ne­ren und leich­te­ren Par­ti­keln. Die­se blei­ben nicht nur län­ger in der Luft, son­dern kön­nen auch von Ober­flä­chen, wie zum Bei­spiel Schreib­ti­schen oder Schrän­ken, erneut auf­ge­wir­belt wer­den. Ein wei­te­rer Effekt führt zusätz­lich zu einer höhe­ren Infek­tio­si­tät von Viren: Unter 40 Pro­zent rela­ti­ver Luft­feuch­te ver­lie­ren die Aero­so­le so viel Was­ser, dass sich dar­in gelös­te Sal­ze sprung­haft aus­kris­tal­li­sie­ren. Die Krank­heits­er­re­ger wer­den dadurch kon­ser­viert und blei­ben län­ger aktiv und anste­ckend.

Menschliches Verhalten hat einen Einfluss auf die Kontaktraten zwischen infizierten und anfälligen Personen (AF = absolute Luftfeuchtigkeit; RF = relative Luftfeuchtigkeit). Abbildung: Dr. med Walter Hugentobler
Mensch­li­ches Ver­hal­ten hat einen Ein­fluss auf die Kon­takt­ra­ten zwi­schen infi­zier­ten und anfäl­li­gen Per­so­nen (AF = abso­lu­te Luft­feuch­tig­keit; RF = rela­ti­ve Luft­feuch­tig­keit). Abbil­dung: Dr. med Wal­ter Hugento­bler

Prävention durch kontrolliertes Raumklima

Die Aus­wir­kun­gen von Tem­pe­ra­tur und Luft­feuch­tig­keit auf die Sai­so­na­li­tät respi­ra­to­ri­scher Virus­in­fek­tio­nen zei­gen, dass zusätz­lich zu Imp­fun­gen und anti­vi­ra­len Medi­ka­men­ten einer nicht-phar­ma­zeu­ti­schen Prä­ven­ti­on in Gebäu­den gene­rell eine grö­ße­re Auf­merk­sam­keit geschenkt wer­den soll­te. Spe­zi­ell die seit der Coro­na-Pan­de­mie eta­blier­ten Schutz­maß­nah­men wie Min­dest­ab­stand, Mund-Nasen-Schutz und Hand­hy­gie­ne lie­ßen sich durch ein kon­trol­lier­tes Innen­raum­kli­ma wir­kungs­voll unter­stüt­zen. Vor dem Hin­ter­grund der Luft­über­tra­gung und der mög­li­chen lan­gen Ver­weil­dau­er von Viren ist der Ein­fluss des Raum­kli­mas auf Atem­wegs­in­fek­tio­nen ganz­heit­lich zu betrach­ten: Eine kon­stant opti­ma­le Raum­tem­pe­ra­tur, ein aus­rei­chen­der Luft­wech­sel und eine Min­dest-Luft­feuch­te von 40 Pro­zent kön­nen ganz­jäh­rig vor sai­so­na­len Atem­wegs­in­fek­ti­on schüt­zen.

Nachträglich eingebaute Luftbefeuchter können ganzjährig eine Mindestluftfeuchte von 40 % sichern. Abbildung: Condair System
Nach­träg­lich ein­ge­bau­te Luft­be­feuch­ter kön­nen ganz­jäh­rig eine Min­dest­luft­feuch­te von 40 Pro­zent sichern. Abbil­dung: Con­dair Sys­tem

Hin­weis: Ein White­pa­per mit wei­te­ren Infor­ma­tio­nen über den Zusam­men­hang zwi­schen Luft­feuch­te und der Ver­brei­tung von Viren kann kos­ten­frei bei der Con­dair Sys­tems ange­for­dert wer­den.

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