23. März 2021

Erste IKZ-Marktübersicht zu mobilen Luftreinigern

Mittlerweile ist bekannt, dass die Haupt-Ansteckungsgefahr mit CoV-2-Viren, die die gegenwärtige Covid-19-Pandemie (Corona) ausgelöst haben, nicht von Schmierinfektionen ausgeht, sondern über Tröpfchen und Aerosole erfolgt. Damit rückt auch das Thema Luftreinigung auf die Tagesordnung. Immer mehr Hersteller bieten im aktuellen Umfeld mobile Luftreiniger an. Sie können eine Lösung sein, wenn sie bestimmte Qualitäten mitbringen.

Viren können sich auf Transportvehikeln in der Luft (Tröpfchen, Aerosolpartikeln) relativ lange halten. Das ist keine neue Erkenntnis, aber eben auch die Erkenntnis, dass es sich bei SARS-CoV-2-Viren nicht anders verhält. U. a. Atmosphärenforscher der Goethe-Universität Frankfurt kamen in Studien zu dem Ergebnis, dass auch mehr als drei Stunden nach einer Emission (z. B. Husten oder Niesen) SARSCoV-2-Viren in einer Raumluft nachgewiesen werden konnten. Für die Nahverbreitung dienen die Tröpfchen, für die weitere Ausbreitung im Raum über mehrere Meter von der eigentlichen Quelle entfernt Aerosole.

Erste Hilfe: freies Lüften
Der Effekt der freien Lüftung (= Fensterlüftung) ist, dass eine möglicherweise virenbelastete Aerosolkonzentration über den Luftaustausch verdünnt wird. Weiterer Effekt ist natürlich, dass die durch das Ausatmen steigende Kohlendioxid-(CO₂)-Konzentration in der Luft verringert wird. Die unerwünschten Effekte sind in der kalten Jahreszeit die Absenkung der Temperatur und damit verbunden hohe Energieverluste.

Zur freien Lüftung gibt es klare Empfehlungen: Das Umweltbundesamt (UBA) hat für die Kultusministerkonferenz (KMK) eine Handreichung zum richtigen Lüften in Schulen erarbeitet. Kern der Empfehlungen ist, Klassenräume regelmäßig alle 20 Minuten für 5 Minuten möglichst quer zu lüften. Praktikabel ist das nicht.

Lüften reicht nicht
Außerdem reicht die Fensterlüftung allein nicht aus, um die Virenkonzentration dauerhaft so zu verringern, dass das Infektionsrisiko signifikant sinkt. Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) empfiehlt daher die Kombination aus freier Lüftung und maschineller Luftreinigung.

Optimal wäre natürlich der Einbau von maschinellen Lüftungsanlagen. Doch da schnell gehandelt werden müsse, so der VDI, käme der Einbau zentraler Lüftungsanlagen in der augenblicklichen Situation zu spät. Der VDI empfiehlt daher als Schnellmaßnahme u. a. den Einsatz mobiler Luftreiniger. Diese müssten lediglich im Raum aufgestellt und mit dem Stromkabel an die Steckdose angeschlossen werden.

Der Zweck einer Kombination aus Lüften und Reinigen liegt in der gegenseitigen Ergänzung: Luftreiniger filtern zwar Partikel aus, sie können aber die feuchte und mit CO₂ angereicherte Luft nicht austauschen. Eine ausreichende Lüftung ist deshalb immer notwendig.

CoVid-Anforderungen an Luftreiniger
Der VDI gibt erste Hinweise darauf, welche Qualitätskriterien derartige Luftreiniger in der CoVid-Situation erfüllen sollten. Laut VDI sind nur Geräte mit HEPA-( Schwebstoff)-Filter (Filterklasse H13/H14) zu empfehlen. Diese Filter scheiden Partikel mit Durchmessern von unter 1 m ab. Coronaviren besitzen zwar deutlich geringere Durchmesser von 80 – 140 nm (0,08 – 0,14 m), werden aber in Verbindung mit anderen Schwebstoffen und Aerosolpartikeln größer, sodass die HEPA-Filter zuverlässig greifen.

Die Universität der Bundeswehr München (UniBw M) hat die Anforderungen an Luftreiniger in einer kürzlich durchgeführten Schulstudie untersucht. Sie empfiehlt ausdrücklich Raumluftreiniger mit HEPA-H14-Filtern, die mindestens sechs Luftwechsel pro Stunde durchführen können. Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe renommierter Klimatechnik-Hersteller am Markt, die auf die Covid-19-Pandemie reagiert haben und die Lösungen anbieten.

H13 oder doch besser H14? Die in unserer Übersicht aufgeführten Anbieter Trox und Remko bspw. verwenden H13-Filter. Wie relevant ist der Unterschied? Trox-Sprecher Klaus-Arndt Hueter begründet die H13-Wahl: „HEPA-Filter mit der Filterklasse H13 werden standardmäßig in OP-Sälen oder Reinräumen (z. B. bei der Chip-Herstellung) verwendet und filtern auch bei hohen Luftwechselraten zuverlässig 99,95 % aller virenbelasteten Aerosole aus der Raumluft. H14-Filter erreichen einen Abscheidegrad von 99,995 %, haben aber auch einen höheren Energiebedarf, das Gerät wird lauter und die Wartungskosten sind höher.“ In Kombination mit der Vorfilterung werde bei Trox im Übrigen H14-Niveau erreicht, aber der Kunde könne auf Wunsch auch einen H14-Filter anstelle eines H13-Filters erhalten.

HEPA nicht gleich HEPA?
Die Bezeichnung HEPA-Filter ist nicht geschützt oder klar definiert. Erst die Prüfung und Klassifizierung als H13 oder H14 nach EN 1822 sorgt hier für Sicherheit und eine vergleichbare Filtereffektivität. Allerdings gibt es im Detail konstruktive Unterschiede, die sich auf die Haltbarkeit und die Sättigung der Filter auswirken können. Trotec bspw. reklamiert für sich, als weltweit erster Hersteller eine Filter-Selbst-Dekontamination anzubieten. Trotec-Sprecher Jochem Weingartz sagt dazu: „Wir verwenden in unseren Luftreinigern spezielle temperaturfeste H14 Filter mit Aluminiumseparatoren. Zu einem vom Nutzer bestimmten Zeitpunkt, meist außerhalb der typischen Betriebszeiten, wird im Gerät der Filter auf eine Temperatur von 100 °C erhitzt. Dabei werden dann Viren, Bakterien und Keime, die sich im Filter abgelagert haben, abgetötet bzw. inaktiviert. Dieser Vorgang dauert insgesamt 30 Minuten. Das Verfahren ist durchaus vergleichbar mit dem Abkochen von verunreinigtem Trinkwasser. Darüber hinaus wird der Filter dadurch auch getrocknet, was die Bildung von Biofilmen und Schimmel verhindert.“

Andere Hersteller bieten andere Lösungen. So verspricht Daikin, mit seinem HEPA-Filter gegenüber herkömmlichen einen Vorteil zu besitzen, weil dieser die Partikel mittels elektrostatischer Anziehung sammelt, statt die Partikel nur durch feines Gewebe einzufangen. Die Filterfasern werden elektrostatisch geladen. Dai kin verspricht darüber einen dauerhaft größeren Luftdurchsatz und weniger Verstopfung. Das führt laut Hersteller dazu, dass der Filter erst nach 10 Jahren ausgewechselt werden müsse (siehe Übersicht).

Auch Dennis Peters, Leiter Produktmanagement bei Kampmann, rät: „Interessenten sollten sich nicht auf die Filterklassifizierung allein verlassen. Die beste Möglichkeit, einen Luftreiniger zu beurteilen, bieten externe Prüfzertifikate, die das gesamte Gerät betrachten. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal, das professionelle Geräte von solchen im Consumer-Segment trennt, ist die Filterzertifizierung nach DIN EN 1822. Daraus resultiert die Klassifizierung der eingesetzten Filter in H13 bzw. H14 und in der Folge der Abscheidegrad von Schwebstoffen. Allerdings ist auch dies noch nicht ausreichend, um ein Qualitätsgerät von den vielen Massengeräten zu unterscheiden. Denn bis hierher kann noch keine Aussage darüber getroffen werden, wie viel der angesaugten Luft tatsächlich durch den Filter geleitet wird. Hier ist der Geräteaufbau, genauer die Luftführung im Gerät und die Filtergröße zu betrachten. Um hier genau die Spreu vom Weizen zu trennen, müsste der Interessent jedoch den genauen Aufbau der verfügbaren Geräte studieren. Einen guten Anhaltspunkt liefert aber bereits die Filtergröße, die nicht maßgeblich von der Geräteabmessung abweichen sollte. Interessenten sollten sich also nicht auf die Filterklassifizierung allein verlassen.“

Vorfilter, Wartung
Der Filtervorgang ist in den mobilen Luftreinigern oft stufenweise untergliedert. Das Filtersystem von Remko z. B. besteht aus einer Kombination von vier Spezialfiltern: einem Nylon-Vorfilter, dem eine Filterschaummatte sowie eine Aktivkohlegranulat-Kassette folgen, bevor der HEPA-Filter nachgeschaltet wird. Das hat auch zum Ziel, den HEPA-Filter nicht unnötig mit Grobstoffen (z. B. Feinstaub oder Gerüche) aus der Luft zu belasten. Neben den umsetzbaren Volumenströmen pro Stunde, der verwendeten Reinigungstechnik und der eingesetzten Filterqualität spielen auch Faktoren wie der Energieverbrauch und die Betriebsgeräusche sowie die Wartungsintervalle (z. B. Filtertausch) solcher Geräte eine Rolle – und die hieraus resultierenden Betriebskosten. Gute Geräte besitzen eine Kontrolle, die anzeigt, wann ein Filter gesättigt ist und gewechselt werden muss. Ein anderer wichtiger Aspekt ist die Einstellbarkeit bzw. Regelbarkeit von Leistungsstufen, was die Anpassungsfähigkeit bzgl. der Luftumwälzung an verschiedene Raumsituationen erhöht (z. B. Zahl der sich im Raum befindlichen Personen, die variieren kann).

Alternative und Ergänzung: UV-C
Der Einsatz von UV-C-Licht in der Luftreinigung ist umstritten. Manche Hersteller setzen darauf, andere wiederum nicht. Einige Kritiker bezweifeln die Wirksamkeit dieser Methode zur Bekämpfung von Viren und ihrer Tiefenwirkung in den Filtern. Behörden weisen auf eine mögliche Gesundheitsgefährdung des Menschen hin, weil UV-C-Licht die Augen schädigen kann. LTG-Sprecher Tobias Kullnig will das aber richtig eingeordnet sehen: „Unsere Geräte sind so konzipiert, dass die Viren der für eine 99,99 prozentige Inaktivierung notwendigen Dosis – im S3-Labor der Goethe Universität Frankfurt ermittelt – in jedem Fall ausgesetzt werden. Die zulässige Strahlendosis an UV-C-Licht nach ISO 15858, der ein Mensch maximal ausgesetzt werden darf, wird dagegen um ein Vielfaches unterschritten.“ LTG schließt eine Gesundheitsgefährdung durch UV-C-Strahlung bei seinen Geräten deshalb aus; auch sei der Zugang zur Lampe bzw. der Lampenwechsel grundsätzlich nur stromlos möglich.

Die Hersteller, die UV-C meist mit einem nachgeschalteten Filtersystem kombinieren, argumentieren damit, dass über die Vorschaltung weniger Arbeit auf die nachgeschalteten Filtersysteme zukommt, weil Bakterien und Viren bereits abgetötet würden. Das soll zum einen die Langlebigkeit der Filter erhöhen und außerdem das gesamte System dekontaminieren, somit auch, wenn es zum Filterwechsel kommt. Deshalb haben wir auch diesen Punkt bei den Herstellern nachgefragt.

Übersicht
Die in unserer Marktübersicht aufgeführten Luftreiniger unterscheiden sich mitunter stark hinsichtlich Luftdurchsatz, Gewicht und Preis. Insofern besteht nur eine begrenzte Vergleichbarkeit. Aber sie zeigt, dass es praktisch für jede Raumsituation Lösungen am Markt gibt. Wenn man die eigene Raumsituation kennt, dann lassen sich maßgeschneiderte Angebote/Lösungen diesbezüglich bei den Herstellern finden. Die Marktübersicht zeigt dafür relevante Kriterien bzw. Punkte auf, die zur Einordnung einer Lösung bzw. zur Vergleichbarkeit verschiedener Lösungen hilfreich sein können und welche Hersteller/Anbieter in diesem Segment interessant sind. Somit ist die Übersicht auch als Handreiche zu verstehen, die einen Überblick zur aktuell verfügbaren Technik verschafft. Wohl wissentlich, dass wir nicht das gesamte Angebot abbilden können, weil ständig weitere Produktlösungen auf den offenbar lukrativen Markt kommen.

Autor: Dittmar Koop, Journalist für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz