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Wie ist die Luftqualität in Schulen mit und ohne mechanische Lüftung, und in welchem Masse kann die Konzentration von Aerosolen durch den Einsatz mobiler Luftreiniger reduziert werden? – Diese Fragen haben wir(1)(2) für die Stadt Adliswil im Rahmen der Pilotstudie «Verbesserung der Luftqualität in Adliswiler Klassenzimmern» untersucht.
Die Ergebnisse der Pilotstudie in Kürze:
Die CO2-Werte im mechanisch belüfteten Gebäude waren überwiegend im guten bis sehr guten Bereich unter 1000 ppm, bei rechnerisch ermittelten Luftwechselraten von 2.3 bis 2.9 ACH (Air Changes per Hour).
Im manuell belüfteten Gebäude war die Luftqualität häufig schlecht bis hygienisch inakzeptabel, je nachdem, welche Lüftungsstrategie von der Lehrperson gewählt wurde. In der Hälfte der Klassenräume wurden täglich gesundheitlich bedenkliche, gemäss dem Staatssekretariat für Wirtschaft SECO an Arbeitsplätzen unzulässige CO2-Werte über 2000 ppm gemessen. Bei Unterricht im Ganzklassen-Format waren die CO2-Werte zu 61 % der Zeit im das Lernen beeinträchtigenden Bereich über 1000 ppm, zu 41 % der Zeit über 1200 ppm, zu 26 % der Zeit über 1400 ppm und zu 5 % der Zeit im inakzeptablen Bereich über 2000 ppm. Selbst die Lehrperson mit der effizientesten Lüftungsstrategie konnte die Luftqualität eines mechanisch belüfteten Klassenzimmers nicht erreichen.
Mobile HEPA-Luftreiniger sind eine wirkungsvolle Ergänzung zur Reduktion der Aerosolbelastung in Klassenzimmern, insbesondere in Schulbauten ohne mechanische Lüftung. Der parallele Einsatz von zwei bis drei Geräten pro Klassenzimmer auf einer mittleren bis niedrigen Betriebsstufe ermöglichte es, eine höhere totale CADR (Clean Air Delivery Rate) zu erreichen als mit nur einem Gerät auf der höchsten Stufe und gleichzeitig den Geräuschpegel mit ruhigen Büroumgebungen kompatibel zu halten.
Kombiniertes Lüften und Filtern reduzierte die Konzentration von Aerosolen viel effizienter als Lüften alleine. In typischen Situationen wurden mit Fensterlüften mittlere Luftwechselraten im Bereich von 0.3 bis 2.5 ACH erreicht. Das Hinzufügen von Luftreinigern, die für eine (äquivalente) Reinigungsleistung von 3 eACH (equivalent Air Changes per Hour) konfiguriert waren, ergab eine zusätzliche Reduktion der Aerosolbelastung (und somit der Virendosis, falls eine ansteckende Person anwesend war) um mindestens 50 %, in einigen Situationen sogar um bis zu 90 %.
Weiteres Vorgehen der Schulgemeinde
Am 15.09.2023 hat die Schulgemeinde Adliswil den Bericht zur Pilotstudie «Verbesserung der Luftqualität in Adliswiler Klassenzimmern» zusammen mit einer Beurteilung der Schulpflege veröffentlicht.
Angesichts der deutlich zu niedrigen mittleren Luftwechselraten in den nur über die Fenster belüfteten Klassenzimmern, welche mit häufig sehr hohen CO2-Werten einhergehen und keinen ausreichenden Schutz vor respiratorischen Aerosolen gewährleisten, strebt die Schulgemeinde Adliswil als mittelfristige Lösung die Sanierung aller noch nicht mechanisch belüfteten Schulgebäude mit modernen mechanischen Lüftungsanlagen bei gleichzeitiger Verbesserung der Energieeffizienz an.
Bis zur Sanierung der älteren Schulhäuser mit einer mechanischen Lüftung beabsichtigt die Schulpflege, mit einem Merkblatt für effizientes Lüften basierend auf den Erkenntnissen dieser Studie eine Verbesserung der Luftqualität zu erreichen.