Wie kann die Messung von CO2 aus einem Sensor die Übertragung des Virus wirksam bekämpfen?

Welche Lösungen gibt es für die Messung von CO2?

Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass ein hoher Kohlendioxidgehalt das Risiko einer Infektion über die Luft erhöht. CO2-Sensoren können eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung dieses Risikos spielen.Kohlendioxid wird durch die ausgeatmete Luft von Personen in geschlossenen Räumen produziert. Jede Person in einem Gebäude atmet etwa acht Liter Luft pro Minute ein: die Luft, die in engem Kontakt mit dem Lungengewebe war. Neben CO2, in einer Konzentration von ca. 40.000 ppm („parts per million“), enthält die Abluft auch winzige Flüssigkeitströpfchen (Aerosole), die aufgrund ihrer Größe in der Luft schweben können. Diese Tröpfchen enthalten auch die Viruspartikel, die in der Lunge vorhanden sind. CO2-Sensoren können das Risiko einer Infektion verringern.

Il est supposé que la vitesse de descente des aérosols est généralement de quelques mètres par heure. La diminution des virus biologiques a une demi-vie d’environ trois heures dans des conditions de laboratoire. C’est-à-dire que l’air ambiant reste pollué pendant une longue période.

Wenn ein gesunder Mensch diese kontaminierten Tröpfchen einatmet und die Anzahl der darin enthaltenen Viruspartikel eine minimale Infektionsdosis überschreitet, wird die Krankheit übertragen. Da die direkte Messung der Viruslast schwierig ist, sind die wartungsfreien und wartungsarmen Sensoren ein ideales Mittel, um die CO2-Konzentration zu überwachen und so die Ansammlung verbrauchter Luft zu verhindern.

CO2-Gehalt als Indikator für das Risiko der Übertragung von Covid-19

Die Übertragung durch die Luft scheint ein wichtiger Faktor für die Verbreitung des Virus zu sein. Daher kann der CO2-Gehalt in Räumen als Indikator für das Risiko der Übertragung von COVID-19 verwendet werden.

„Da das Corona-Virus in der Luft verbreitet ist, bedeuten höhere CO2-Werte in einem Raum wahrscheinlich ein höheres Übertragungsrisiko, wenn sich eine infizierte Person darin aufhält“, schreibt Prof. Shelly Miller, die führende Aerosol-Wissenschaftlerin in The Conversation. Einfach ausgedrückt: Je mehr Frischluft zugeführt wird, desto besser ist die Luftqualität. Die Einführung dieser Luft reduziert die Infektionslast, sei es durch einen Virus oder andere Dinge, und reduziert die Exposition der Personen, die sich im Gebäude befinden.“

Eine Studie aus dem Jahr 2019 über einen Tuberkuloseausbruch an der Universität von Taipeh (Taiwan) liefert detaillierte Beweise. Viele Räume wurden schlecht belüftet und erreichten CO2-Werte von über 3.000 ppm. Als die Ingenieure die Werte auf unter 600 ppm senkten, wurde die Epidemie gestoppt.

Was ist der richtige CO2-Gehalt für eine sichere Umgebung?

Als Vergleichswert enthält die Außenluft im ²¹. Jahrhundert etwa 0,04% CO2, was 415 ppm (parts per million) entspricht. Wissenschaftler schlagen einen Richtwert von 1000 ppm für die Verwendung von CO2 als Indikator für VOCID-19 in Klassenzimmern vor. Sie argumentieren, dass die Übertragung auf Raumebene der Schlüssel ist. Die Menge an Viren in der Luft kann zunehmen, was zu einer erhöhten Exposition führt. Wenn Sie sich längere Zeit in einem schlecht belüfteten Raum aufhalten, haben Sie ein ziemlich hohes Risiko, selbst wenn Sie sich in einiger Entfernung aufhalten, da die Luft sich bewegt.

CO2-Messungen in Innenräumen sind mit kostengünstigen Sensoren einfach zu installieren, wenn es um die großflächige Überwachung des Risikos der Übertragung von Aerosolen in Innenräumen für Covid-19 und andere Atemwegserkrankungen geht. Dennoch scheint es sinnvoll zu sein, unterschiedliche Referenzwerte für C02 festzulegen.

Es hat sich nämlich herausgestellt, dass je nach Umgebung und Art der Tätigkeit das Infektionsrisiko stark variiert. So können Faktoren wie die Anzahl der infizierten Personen in einer bestimmten Region und Maßnahmen wie das Tragen von Masken oder Luftreinigung die Viruslast in der Umgebungsluft reduzieren, ohne das konstante CO2 zu reduzieren. Darüber hinaus erhöhen Aktivitäten wie Reden, Singen und Schreien die Virusemissionen weitaus stärker als die CO2-Konzentration. Lüften und die Zufuhr von frischer Luft reduziert sowohl den CO2-Gehalt als auch die Viruslast. Dies ist nicht der Fall bei Umluft oder Luftreinigung, die die Viruslast reduzieren, aber keinen Einfluss auf den CO2-Gehalt haben.

CO2-Gehalt und Containment-Index

Wenn wir uns in einem Raum mit mehreren Personen befinden, bietet die Messung des CO2-Gehalts einen guten Hinweis darauf, wie viel Prozent der Luft, die wir einatmen, bereits von anderen Personen eingeatmet wurde. So bedeutet eine gemessene CO2-Konzentration von ca. 1200 ppm, dass fast 2% der Raumluft bereits mit der Lunge in Kontakt gekommen ist. Einer von 50 Atemzügen besteht also aus bereits ausgeatmeter Luft. Es ist jedoch nicht möglich, direkt ein spezifisches Infektionsrisiko mit COVID-19 abzuleiten. Es hängt von verschiedenen Faktoren ab, die noch intensiv erforscht werden. Dennoch ist die CO2-Messung eine pragmatische und kosteneffektive Lösung, um das aktuelle Risiko von potentiell infektiösen Aerosolen abzuschätzen.

Strategien zur Verringerung des Infektionsrisikos[DB2].

Eine CO2-Konzentration von <1000 ppm ist hygienisch. Eine Konzentration zwischen 1000 und 2000 ppm wird als bedenklich angesehen. Darüber hinaus ist die Konzentration unannehmbar. CO2 ist auch ein wichtiger Bezugspunkt für die Infektionsprävention in Kindergärten.

In Deutschland beispielsweise empfiehlt die Arbeitsgruppe „Lüftung“ des UBA (Umweltbundesamt) den Einsatz von Ampeln, die die CO2-Konzentration anzeigen. Die DGVU geht sogar noch weiter und plädiert für einen Zielwert von 700 ppm in Klassenzimmern in der Pandemiephase.

Aérer ne signifie pas seulement un échange d’air, mais aussi une perte de chaleur en hiver. Une stratégie durable devrait également tenir compte de cet effet. Là où il n’y a pas de climatisation moderne avec échangeur de chaleur, seule la surveillance du CO2 et une ventilation manuelle orientée sur la demande ou régulière aident.

REHVA, der Verband der europäischen Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagenverbände, fordert die Installation von CO2-Monitoren mit Ampeln in Klassenzimmern, „insbesondere in Schulen, in denen die Fensterlüftung von Fenstern und/oder Gittern abhängt“.

Lesen Sie auch: Unsere Luftreiniger sind wirksam gegen Covid-19 in Kinderkrippen, Kindergärten, Schulen und Gymnasien.

Installation von CO2-Sensoren

Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen zuverlässige CO2-Sensoren Ergebnisse liefern und problemlos dort installiert werden können, wo sie benötigt werden. Idealerweise sind sie verbunden, z.B. um einen Alarm zu vermeiden, wenn die CO2-Konzentration die „Ampel“-Schwellenwerte überschreitet und diese Meldung an Gebäudemanagementnetzwerke oder drahtlos an Smartphones zu senden. Wartungsfreie, wartungsfreie Sensoren sind für diese Zwecke ideal. Diese Lösungen ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung der CO2-Konzentration in der Umgebungsluft, ohne dass eine spezielle Installation oder Verkabelung erforderlich ist.

Quellen

• COVID-19 Prävention: CO2-Messung und bedarfsgerechte Belüftung

Gibt es eine Verbindung zwischen CO2 und der Übertragung des COVID-19-Virus (was sagen wissenschaftliche Studien dazu)?

Jede Person atmet pro Minute etwa 8-10 Liter Luft aus, die intensiv mit dem Lungengewebe in Berührung gekommen ist. Neben CO2 (4% = 40.000 ppm) enthält die ausgeatmete Luft daher auch winzige Tröpfchen (Aerosole), die aufgrund ihrer Größe lange in der Luft schweben können. Wenn die betreffende Person mit dem Virus infiziert ist, enthalten diese Tröpfchen auch Viruspartikel. Die Sinkgeschwindigkeit der Aerosole beträgt einige Meter pro Stunde und die Abnahme der biologischen viralen Infektionsaktivität beträgt etwa 2,7 Stunden, so dass die Umgebungsluft länger verschmutzt bleibt. Wenn ein gesunder Mensch diese kontaminierten Tröpfchen einatmet und die Anzahl der darin enthaltenen Viruspartikel eine minimale Infektionsdosis überschreitet, wird die Krankheit übertragen. Mehr als 200 Wissenschaftler forderten die WHO kürzlich auf, die luftübertragenen Übertragungswege von SARS-CoV-2 ernster zu nehmen (Morawska & Milton, 2020).

Wo sollte der CO2-Sensor platziert werden?

Um den CO2-Sensor optimal zu nutzen, ist es wichtig, dass er an einer geeigneten Stelle im Raum in Gesichtshöhe platziert wird, idealerweise in einer Höhe von 1 bis 2 Metern. Der CO2-Sensor sollte jedoch nicht in der Nähe einer Person platziert werden (z.B. neben einem Schreibtisch), da dies die Ergebnisse verfälschen kann, da die atmende Person automatisch CO2 in der Nähe des Sensors erzeugt. Achten Sie auch darauf, den CO2-Sensor nicht in der Nähe eines Fensters, einer Tür oder eines Lüftungsschachtes zu platzieren.