DMZ – FORSCHUNG ¦ Sarah Koller ¦
Eine aktuelle Studie untersucht, wie sich der Einsatz von HEPA-Filtern auf die Luftqualität und den Komfort in Klassenzimmern auswirkt. Da Kinder in Großbritannien etwa 30 % ihrer Zeit in der Schule verbringen und ein Großteil davon in geschlossenen Klassenräumen, steht die Luftqualität zunehmend im Fokus der Forschung. Überfüllte Klassenräume und mangelhafte Belüftung können die Gesundheit und das Wohlbefinden der Schüler beeinträchtigen. Diese neuen Erkenntnisse könnten eine wichtige Grundlage für Maßnahmen zur Verbesserung der Schulumgebung liefern, um Schülern eine gesunde Lernumgebung zu bieten.
Die Herausforderung: Luftqualität und Belüftung in Schulen
Untersuchungen zeigen, dass Schulgebäude oft in einem schlechteren Zustand sind als Büros oder Wohnungen. Schlechte Luftqualität und unzureichende Belüftung zählen zu den häufigsten Problemen. Besonders Kinder sind empfindlich gegenüber Luftschadstoffen, da ihre Atemfrequenz im Verhältnis zu ihrem Körpergewicht höher ist als die von Erwachsenen. Luftverschmutzung kann das Risiko für Atemwegserkrankungen und negative Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System erhöhen und wird mit einer beeinträchtigten kognitiven Entwicklung in Verbindung gebracht. Schulen in stark verschmutzten Gebieten verzeichnen bei Kindern im Vergleich zu solchen in saubereren Umgebungen oft geringeres kognitives Wachstum.
Die COVID-19-Pandemie verstärkte die Aufmerksamkeit auf die Luftqualität in Schulen, da sich virale Erreger wie SARS-CoV-2 über Aerosole verbreiten können. Studien deuten darauf hin, dass unzureichende Belüftung ein bedeutender Risikofaktor für Infektionen ist. Daher rücken Lösungen wie Luftreiniger mit HEPA-Filtern als potenzielle Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität und Reduzierung von Gesundheitsrisiken in den Mittelpunkt.
Ergebnisse der HEPA-Filter-Studie
Die Forscher untersuchten die Wirkung von HEPA-Filtern in verschiedenen Klassenraumtypen in Großbritannien, darunter moderne und historische Schulgebäude. Die Filter zeigten bemerkenswerte Erfolge bei der Reduzierung von Feinstaub (PM2.5 und PM10) sowie von viralen RNA-Partikeln. Im Durchschnitt sanken die PM2.5-Werte in Räumen mit HEPA-Filtern um etwa 40–50 %, ohne dass die Belüftung angepasst wurde. Ein weiterer Szenariovergleich, in dem die Fensteröffnung dem Luftaustausch des HEPA-Filters angepasst wurde, zeigte sogar eine Feinstaubreduktion von bis zu 60 %.
Die Forscher stellten fest, dass HEPA-Filter die CO2-Konzentration nicht reduzieren können. Anpassungen an der Fensteröffnung könnten die CO2-Werte jedoch weiter ansteigen lassen, was einen Kompromiss zwischen Luftreinhaltung und thermischem Komfort erforderlich macht. Gerade in Wintermonaten könnte der Einsatz von HEPA-Filtern mit einer begrenzten Fensteröffnung den Heizbedarf senken und die Wärmebilanz verbessern.
Energieeffizienz und Kostenauswirkungen
Die Studie zeigt, dass HEPA-Filter in Schulen als wirtschaftlich und energiesparend gelten können. Im Gegensatz zur reinen Fensterlüftung verbrauchen HEPA-Filter nur etwa 1–1,5 % der Energiekosten für das Heizen eines Klassenzimmers. Moderne Schulgebäude könnten die Heizkosten um 5–15 % senken, wenn HEPA-Filter optimal genutzt werden. Der Betrieb dieser Filter birgt also großes Potenzial für Energieeinsparungen, ohne dass auf Belüftungsqualität und Gesundheitsschutz verzichtet werden muss.
Ausblick und Bedeutung der Forschung
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der Einsatz von HEPA-Filtern ein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung der Luftqualität in Schulen ist. Da Kinder besonders anfällig für Luftschadstoffe sind und sich in einem sensiblen Entwicklungsstadium befinden, könnte der flächendeckende Einsatz von Luftreinigern in Schulen ein wichtiger Schritt sein, um ihre Gesundheit und schulische Leistung zu unterstützen. Die Studie unterstreicht aber auch, dass ein ganzheitlicher Ansatz, der Belüftung, Energieverbrauch und thermischen Komfort in Einklang bringt, entscheidend für eine nachhaltige Verbesserung der Schulumgebung ist.
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