Schulunterricht in der Pandemie

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Schutz durch Technik im Klassenraum

SARS-CoV-2 wird über Aerosole und Tröpfchen aufgenommen. Will man eine Infektion vermeiden, muss man Infizierten so gut es geht aus dem Weg gehen. Notwendige Begegnungen sollten so kurz wie möglich sein. In Schulen und in Kindertagesstätten gelingt das nicht. Hier sind viele Kinder und viele Jugendliche sowie etliche Erwachsene auf engstem Raum beieinander.

Umso wichtiger ist dort die Desinfektion. Oberflächen und Luft müssen vom Erreger befreit werden. Das Tragen simpler Masken gaukelt Schutz nur vor. Vor kontaminierten Aerosolen schützen selbst FFP3-Masken nicht zuverlässig. Zudem sorgen Masken selbst für Gesundheitsprobleme. Nicht umsonst ist ihr Gebrauch gesetzlich begründet durch eine Höchsttragezeit begrenzt.

Regulärer Schulbetrieb in der Pandemie ist ohne technischen Schutz fahrlässig. Man bringt hierdurch Schüler, Lehrer, Eltern und Großeltern, am Ende die gesamte Gesellschaft und ihre Wirtschaft in Gefahr.

Technischer Schutz ist verfügbar. Diese Seite listet in Schulen direkt nutzbare Schutzgeräte auf (Stand: 2020-11) .

Zum Thema „Luftwäscher für Schulen“ verwende ich an dieser Stelle nur Studien, die an Universitäten in Deutschland durchgeführt worden sind. Die Kostenträger sollen sicher sein, dass alle einschlägigen Rechtsvorschriften zum Einsatz der Geräte beachtet sind.

Bei allen Geräten geht es um Ausstattung zur berührungslosen Desinfektion.



UV-Strahler



UV-Strahler werden seit Jahren in Krankenhäusern, Laboren, Arztpraxen und Wasserwerken und Flughäfen eingesetzt. Bei sachgerechtem Gebrauch sind sie sicher und für Menschen und Tiere unschädlich. Sie wirken gegen SARS-CoV-2.

Man unterscheidet den offenen und den ummantelten Betrieb. Im offenen Betrieb strahlt eine UVC-Röhre direkt in den Raum. Dies ist nur sicher, wenn in dieser Zeit kein Mensch und kein Tier anwesend ist.

Für den ummantelten Betrieb werden Lampen verwendet. Sie bestehen im Prinzip aus UVC-undurchlässigen Röhren, an deren Enden Ventilatoren angebracht sind. Luft gelangt durch sie in das Innere einer Lampe, wo sie desinfiziert und dann wieder herausgedrückt wird. UV-C-Licht tritt nicht aus der Lampe aus. Daher können diese Geräte in Räumen verwendet werden, in denen die Luft in Gegenwart von Personen sicher und effektiv desinfiziert werden muss.

Beispiele: AIRPURION active, UVpro und Sterilon Flow.

UV-Strahler eignen sich für den Einsatz in Fluren und Sporthallen. Sterilon Flow kostet (2020-11) etwa € 550,-. Es kann mit einer Leistung von 144 W etwa 75 Kubikmeter Luft nahezu keimfrei halten.



Luftreiniger



Komplexere Luftreiniger sind der von der Universität der Bundeswehr
⁠ (1) getestete Trotec Raumluftreiniger TAC V+ und der in der Studie der Goethe-Universität Frankfurt⁠ (2) verwendete Philips AC2889/10 Luftreiniger Connected. Beide Geräte sind für den Schulgebrauch geeignet, haben aber - wie alle Luftreiniger - Nachteile gegenüber Kombinationen von Abluftsystemen (siehe unten) und UV-Strahlern.

Die Vorfilter der Geräte der Frankfurter Studie mussten zum Teil schon nach 7 bis 14 Tagen gewechselt werden. Das kann schnell einmal vergessen werden und das löst Wartungs- und Entsorgungskosten aus.

Trotec Raumluftreiniger befinden sich bei vielen Call Centern im Einsatz. Sie reinigen damit die Luft auch großer Call Center mit vielen Agenten. Ihr Nachteil ist der hohe Stromverbrauch. Der große Vorteil: Trotec Raumluftreiniger haben einen Spezial-Filter. Dieser filtert auf dem Niveau eines herkömmlichen Hepa-13- oder Hepa-14-Filtersystems, besteht aber aus einem hitzeresistenten Keramikverbundmaterial. Diesen Filter erhitzt das Gerät regelmäßig auf Temperaturen, die auch ein Virus nicht übersteht. Durch die Erhitzung entfallen ein Filterwechsel und damit die diesbezügliche Wartung und damit auch die mit dem Wechsel hypothetisch vorhandenen Gefahren. Ein zweiter Nachteil neben dem hohen Stromverbrauch (in Spitzen (bei 10 A) 2200 Watt, wenn geheizt wird) sind die über 50 dB Schalldruck. Das ist schon recht hoch.



Abluftsysteme



Am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie
⁠ (3) entwickelte man als Alternative ein einfaches, aber hoch wirksames Abluftsystem speziell für den Klassenraum. Es hat eine sehr geringe Brandlast, ist mit Material (ca. € 200,- pro Raum) aus jedem Baumarkt in kurzer Zeit in jeden Klassenraum einzubauen, erfordert praktisch keine Wartung und erspart das Stoßlüften während des Unterrichts. Der Klassenraum bleibt warm. Das System ist problemlos von handwerklich begabten Eltern an einem einzigen Vormittag installiert.



Kohlendioxid-Messgeräte



Kohlendioxid-Messgeräte sind kommerziell in ihrer schlichtesten Form (CO2-Ampeln) ab etwa € 500,- zu haben (2020-11).

Unsere Arbeitsgruppe Pandemie (AGP) hat aber einen Bausatz samt Bauanleitung entwickelt (ähnlich wie das MPI für das Abluftsystem). Die elektronischen Bauteile kosten ca. 150,-. Sie sind in Elektronik-Online-Shops erhältlich. Die Gehäuse bezieht man am besten in Rosbach bei StaLu Design. Die Geräte könne unter Anleitung technisch interessierter Lehrer von Schülern ab Jahrgangsstufe 11 oder von Eltern in etwa 2 Stunden angefertigt werden.

Solange wir unser System noch nicht publiziert haben, empfehlen wir ein ähnliches Messgerät, entworfen von der Hochschule Trier
(4).



Geräte-Kombinationen für den Schuleinsatz



Ich schlage für Schulen den Einsatz des MPI-Abluftsystems und des AGP-Messgeräts (alternativ: Trier) in sämtlichen Klassenräumen vor, ferner den Einsatz von Sterilon Flow auf allen Fluren, im Sekretariat und in den Fachräumen der Naturwissenschaften sowie in allen Besprechungszimmern, in denen es keine feste Sitzordnung oder hohe Fluktuation von Besuchern gibt oder in Räumen, in denen der Einbau des MPI-Systems technisch nicht möglich ist. Für die Sporthalle und das Lehrerzimmer eignet sich der Trotec TAC V+.

Selbstverständlich sind viele andere Geräte ebenso gut nutzbar. Ich mache hier konkret umsetzbare Vorschläge. Ich werde dafür aber weder entlohnt noch begünstigt und ich habe keine Hersteller-Präferenz. Alle eingesetzten Geräte aber müssen wirksam sein, den Erfordernissen des Arbeitsschutzes Rechnung tragen, den einschlägigen DIN/ISO-Normen genügen und sie müssen ökologisch vertretbar sowie kurzfristig beschaffbar sein.

Aus medizinischer Sicht und in Kenntnis der wissenschaftlichen Fachliteratur zur Verbreitung von SARS-CoV-2 halte ich Präsenzunterricht unter Einsatz der genannten oder gleichwertiger Systeme im genannten Umfang auch in der Pandemie für verantwortbar. Im Umkehrschluss heißt das, Schulen trotz verfügbarer Technik schutzlos der Stoßlüftung und der Alltagsmaske zu überlassen, ist unverantwortlich.






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(1)
Schulunterricht während der SARS-CoV-2 Pandemie Welches Konzept ist sicher, realisierbar und ökologisch vertretbar? München:Universität der Bundeswehr; 2020.
(2) Curtius J, Granzin M, Schrod J. Testing mobile air purifiers in a school classroom: Reducing the airborne transmission risk for SARS-CoV-2. medRxiv. 20202020.10.02.20205633.
(3) Klimach T, Helleis F. Vorläufige Dokumentation Abluftanlage für Klassenräume. MPI Chemie Mainz; 2020
(4) https://www.hochschule-trier.de/hochschule/aktuelles/news-und-pressemitteilungen/news-detail/covid-19-aerosole-forscher-entwickeln-iot-co2-ampel

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