MAINZ. Macht die Corona-Krise bald Lehrer zu Bastlern? Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie stellen eine einfach nachzubauende Abluftanlage mit Materialien aus dem Baumarkt vor. Mit ihr ließen sich 90 Prozent der Aerosolpartikel entfernen.
Der Winter droht in der Corona-Pandemie mit neuen Schrecken: Nicht nur ist immer noch umstritten, ob die Ausbreitung des Virus mit den Jahreszeiten schwankt. Die schon im Sommer vielerorts problematische Lüftungssituation an Schulen verschärft sich bei zunehmender Kälte noch weiter. Alle 20-Minuten- 3 bis 5 Minuten stoßzulüften und während der Pausen zusätzlich die Türen auf Durchzug zu öffnen, erfordert hohe Disziplin bei allen Beteiligten.
Auch wenn die Front gegen die Anschaffung mobiler Luftfilter bei den Schulpolitikern und Schulträgern bröckelt: Um bundesweit Schulen in der Fläche mit mobilen Luftfiltern zu bestücken, wären mehr als eine Milliarde Euro fällig. Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie haben nun eine Lüftungsanlage konstruiert, die sich mit Materialien aus dem Baumarkt nachbauen lässt. Tests an der Integrierten Gesamtschule Mainz-Bretzenheim hätten gezeigt, dass sich damit 90 Prozent der Aerosolpartikel entfernen ließen.
Die einfache Anlage wurde mit Materialien aus dem Baumarkt im Wert von etwa 200 Euro umgesetzt. Sie basiert auf dem Prinzip, dass die warme Luft, die jeder Mensch produziert, nach oben steigt. Richte man diesen Luftstrom nach draußen, nehme er Aerosolpartikel und mögliche Coronaviren mit sich. Über jedem Tisch hängt dabei in Deckenhöhe ein breiter Schirm, der mit einem Rohr verbunden ist. Alle Rohre führen in ein zentrales Rohr, das wiederum durch ein gekipptes Fenster nach draußen führt. Ein Ventilator am Ende des Rohrs sorgt dafür, dass die Luft aktiv nach außen transportiert wird.
Erdacht hat sich die Konstruktion Frank Helleis, Gruppenleiter Instrumentenentwicklung und Elektronik am Mainzer Max-Planck-Institut. Über seine Frau sei der Kontakt zur Schule zustande gekommen. „Es hörte sich so einfach und überzeugend an, dass wir uns sofort entschlossen haben, mitzumachen,“ sagt Roland Wollowski, Schulleiter an der Integrierten Gesamtschule Mainz-Bretzenheim. So entstand schnell ein Prototyp, den Helleis mit seinen Kollegen bereits im Sommer in einem Klassenraum montierte und seit dieser Zeit testet.
„Unsere Messungen haben gezeigt, dass das Abluftsystem mit den Hauben über 90 Prozent der Aerosole kontinuierlich entfernt“, sagt Helleis. Dies hätten auch Messungen mit Aerosolspektrometern und künstlich erzeugten Aerosolen nachgewiesen. Zwar funktioniere die Anlage auch ohne die trichterförmigen Hauben über den einzelnen Tischen, diese sammelten die Aerosole dort aber gezielt ein.
Wegen der geringen Material- und Betriebskosten könnte sein Lüftungssystem eine clevere Alternative zum Stoßlüften und teuren Filteranlagen bieten, ist der Physiker überzeugt. Da zudem die Anforderungen an den Raum niedrig sind – es brauche nur eine Steckdose und ein kippbares Fenster oder Oberlicht –, sei das modulare System beispielsweise auch für Turnhallen geeignet.
Ob die Anlage auch an anderen Schulen in Rheinland-Pfalz eingesetzt werden kann, diskutieren die Entwickler derzeit mit Mitarbeitern des Bildungsministeriums Rheinland-Pfalz, die die Funktionalität der Konstruktion bereits vor Ort geprüft hätten. „Auch unseren Schulträger, die Stadt Mainz, konnten wir für das Projekt begeistern und erfahren hierbei konstruktive Unterstützung“, berichtet Schulleiter Wollowski. Die Schule habe sich vorgenommen, in den kommenden Wochen möglichst viele Unterrichtsräume mithilfe der gesamten Schulgemeinschaft auszustatten. „Darüber hinaus werden auch die lüftungsbedingten Energieverluste verringert, was wiederum dem Klima zu Gute kommt“, so Roland Wollowski.
Derzeit brauche der Bau der Anlage noch etwas handwerkliches Geschick, da die Einzelteile individuell zusammengebaut und montiert werden müssten. Derzeit erstellen Frank Helleis und seine Kollegen eine Bauanleitung, um die Eingangshürde für den Nachbau möglichst gering zu halten. Diese soll in Kürze auf die Webseite des Max-Planck-Instituts für Chemie online gestellt werden. Die Mainzer Forscher stehen überdies in Kontakt mit Unternehmen, die einzelne Formteile für die Konstruktion fertigen könnten, um den Nachbau noch einfacher zu machen.
Frank Helleis ist überzeugt, dass die Anlage auch nach der Pandemie im Einsatz bleiben wird. „Unser System löst auch das lange bekannte CO2-Problem in Klassenräumen. Denn sie befördert nicht nur Aerosole nach draußen, sondern reduziert auch die CO2-Anreicherung, sodass sich die Schüler besser auf den Unterricht konzentrieren können.“ (zab, pm)
• Max-Planck-Institut für Chemie
Auf vier Seiten: Bundesumweltamt erklärt Lehrern, wie sie lüften sollen
