So reinigen Sie unsere Raumluft richtig gegen COVID

Während sich die Omicron-Variante schnell im geimpften und ungeimpften Amerika verbreitet und immer noch eine erschreckende Zahl von Amerikanern stirbt, fragen sich viele, was die kommenden Monate bringen werden, wie sie sich weiterhin vor COVID-19 schützen werden und wann, wenn überhaupt, Das Leben wird wirklich zu etwas zurückkehren, das der Normalität vor der Pandemie ähnelt. Die gute Nachricht ist, dass diese Pandemie aufgrund wirksamer Impfstoffe, einer durch Infektionen verursachten Herdenimmunität und der weiteren Entwicklung des Virus irgendwann enden wird. Die schlechte Nachricht ist, dass COVID-Varianten wie die saisonale Grippe uns noch viele Jahre lang begleiten könnten und dies sicherlich nicht die letzte Atemwegsvirus-Pandemie sein wird. Wir leiden seit langem unter alljährlichen ansteckenden Atemwegsinfektionen, aber die außergewöhnlich niedrigen Influenza- und Erkältungsraten während der COVID-Vorsichtsmaßnahmen haben gezeigt, dass nicht alle dieser Leiden auftreten müssen. Daher müssen wir klar und wissenschaftlich darüber nachdenken, wie wir die Ausbreitung von Viren in Innenräumen besser reduzieren können, insbesondere wenn und wo Masken nicht mehr allgemein verwendet werden.

Gibt es wirksame technische Kontrollen, die dazu beitragen können, Innenräume wirklich sicherer zu machen?

Ja, der Zweck dieses Artikels besteht darin, hervorzuheben, wie wichtig es ist, sich auf die Luftdesinfektion in den Räumen zu konzentrieren, in denen eine Aerosolübertragung von Mensch zu Mensch stattfindet. Lassen Sie mich erklären, was jede dieser Technologien ist und wie effektiv sie funktionieren.

Seit Beginn dieser Pandemie werden Gebäudemanager, Flughafenbetreiber, Gastronomen und die Öffentlichkeit mit Produktwerbung überschwemmt, in der behauptet wird, sie verfüge über die neueste und beste Technologie, um Arbeiter, Reisende und Kunden vor einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu schützen. Die Produkte sind vielfältig und umfassen Oberflächendesinfektionsmittel, Luftfiltermaschinen, Ionengeneratoren und eine Vielzahl von keimtötenden Ultraviolettgeräten (GUV), von Handstäben bis hin zu Ganzraumbestrahlungsgeräten und Durchgangsportalen. Ein einfallsreiches Architekturbüro in den Niederlanden plante sogar, ganze Stadtplätze und Sportplätze im Freien mit sicherem, keimtötendem ultraviolettem 222-Nanometer-Licht zu überfluten – ihr Projekt „Urban Sun“. In einem Geschenkkatalog von Sharper Image wurden nicht weniger als 14 Luft- oder Oberflächendesinfektionsgeräte aufgeführt, darunter ein winziger Ionengenerator, der um den Hals getragen werden sollte.

Wahrscheinlich halten nicht alle dieser Geräte, was sie im Marketing versprechen. Andere sind mit ziemlicher Sicherheit überhaupt nicht wirksam. Die Herausforderung besteht darin, von den Produkten zu unterscheiden, welche tatsächlich eine wichtige Rolle bei unseren laufenden Bemühungen zur Begrenzung der Ausbreitung luftübertragener Krankheitserreger spielen könnten.

Vermarkter präsentieren in Anzeigen schnell die Ergebnisse von von der Industrie gesponserten Tests und behaupten in der Regel eine Reduzierung der Partikel oder Testbakterien oder -viren um „99,9 %“ oder mehr. Oftmals vergleichen diese Reduzierungen die Konzentrationen von Testorganismen in der Luft vor und nach dem Durchgang durch ein Gerät, jedoch nicht Auf lange Sicht kommt es nur darauf an, was in einem Raum passiert, in dem das Gerät verwendet wird. Die Details dieser von Unternehmen gesponserten Tests fehlen normalerweise – ein häufiges Problem ist die fehlende Angabe der Geschwindigkeit, mit der die Dekontamination in Räumen erfolgt , was oft viel zu langsam ist, um von praktischem Nutzen zu sein. Beispielsweise kann ein Gerät eine Luftverschmutzung von 99,9 % angeben, aber nur im Kleingedruckten vermerken, dass der Test über 24 Stunden durchgeführt wurde. Das ist nicht nützlich, wenn man dabei sitzt Ein Raum mit einer infizierten Person. Was ausschlaggebend ist, um die Ausbreitung einer Infektion von Mensch zu Mensch zu verhindern, ist die Freigabe innerhalb von Minuten. Tests werden selten kontrolliert, unvoreingenommen, ordnungsgemäß mit anderen Technologien verglichen oder unter realen Bedingungen durchgeführt. Fairerweise muss man sagen, dass es äußerst schwierig und teuer ist, die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Reduzierung von Infektionen nachzuweisen, insbesondere bei einer Erkrankung wie COVID-19, die oft asymptomatisch verläuft und möglicherweise unbemerkt bleibt (insbesondere in einem Land wie den USA, in dem es an Testmöglichkeiten schmerzlich mangelt). ) und wo die Übertragung über mehrere potenzielle Wege oder in einer beliebigen Anzahl von Umgebungen außerhalb des Ortes des Eingriffs erfolgen kann (z. B. in einem Schulbus oder im Klassenzimmer).

Vor etwa 30 Jahren schrieb ich für die Zeitschrift Infection Control and Hospital Epidemiology einen Kommentar mit einem ähnlichen Titel über technische Ansätze zur Verhinderung der Ausbreitung von Tuberkulose (TB) – der weltweit größten Einzeltodesursache für Infektionskrankheiten bei Erwachsenen in der Zeit vor COVID-19 . Obwohl Tuberkulose eine ausschließlich über die Luft übertragene Infektion ist, war nicht immer so klar, auf welchem ​​Weg SARS-CoV-2, andere Coronaviren, Influenza, Pocken und sogar Erkältungen übertragen werden können. Zu Beginn der Pandemie galt die Aerosolverbreitung von COVID-19 als weniger wichtig als andere Übertragungswege. Mittlerweile ist jedoch klar, dass der Großteil der Ausbreitung auf inhaliertes Aerosol zurückzuführen ist und ein geringerer Anteil auf den direkten Kontakt mit Tröpfchen zurückzuführen ist.

Im Freien ist die Verdünnung von Aerosolen unendlich – allerdings hängt die Zeit, die zum Verdünnen von Aerosolwolken benötigt wird, von der Luftbewegung ab. Denken Sie zum Beispiel daran, wie eine Zigarettenrauchwolke im Freien verweilt oder sich auflöst, je nachdem, ob eine Brise weht oder nicht. In Innenräumen verweilen Aerosole jedoch fast immer länger als draußen – oft lange genug, um von jemandem eingeatmet zu werden, der sich im selben Raum aufhält. Anders ausgedrückt: Wenn Sie in einem Innenbereich einatmen, in dem auch andere Menschen atmen, atmen Sie mit ziemlicher Sicherheit eine gewisse Menge Luft ein, die kürzlich von jemand anderem ausgeatmet wurde. Diese durch Raum-Kohlendioxidmessungen geschätzte recycelte Luft – der sogenannte Rückatemluftanteil – ist ein guter Prädiktor für das Infektionsrisiko, wenn eine infektiöse Person im selben Raum infektiöses Aerosol erzeugt.

Der Zweck dieses Artikels besteht nicht darin, ein bestimmtes Unternehmen oder Produkt zu bewerben. Der Großteil meiner 40-jährigen Karriere in der Tuberkulosebekämpfung konzentrierte sich auf technische und nicht-technische Bekämpfungsstrategien, wie z. B. eine schnelle und wirksame Tuberkulosebehandlung, aber das kommerzielle Interesse an Tuberkulose-bezogenen Produkten war gering, da der Markt hauptsächlich in armen Ländern lag. COVID-19 hat das geändert. Plötzlich besteht ein großes kommerzielles Interesse an der Kontrolle von Luftinfektionen für Schulen, Krankenhäuser und sogar Restaurants, und es besteht ein größerer Bedarf, wissenschaftliche Prinzipien und strenge Tests anzuwenden, um Wirksamkeitsansprüche zu bewerten und fundierte Empfehlungen abzugeben.

Die Belüftung, ob natürlich oder mechanisch, ist die wichtigste Möglichkeit, das Risiko einer durch die Luft übertragenen Infektion in Innenräumen zu verringern. Für die Isolierung von Luftinfektionen in Krankenhäusern und Behandlungsräume empfehlen die US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 6 bis 12 Raumluftwechsel pro Stunde (ACH) mit infektionsfreier Außenluft oder Luft, die gefiltert oder auf andere Weise dekontaminiert wurde. Ein ACH tritt auf, wenn über einen Zeitraum von einer Stunde ein dem Raum entsprechendes Luftvolumen ein- und ausströmt. Da Frischluft eindringt und sich mit der kontaminierten Raumluft vermischt, wird nicht die gesamte kontaminierte Luft durch einen Luftwechsel entfernt. Unter gut gemischten Bedingungen entfernt ein Luftwechsel etwa 63 % der Raumluftverunreinigungen, ein zweiter Luftwechsel entfernt etwa 63 % der Reste und so weiter. Unter realen Bedingungen hängt der durch Beatmung erreichte Schutz jedoch auch von der Menge an Schadstoffen (in diesem Fall Viren) ab, die im Laufe der Zeit, also von einer infizierten Person, hinzugefügt wird, und von der Ansteckungsgefahr der Infektion. Je größer die Infektiosität des Virus ist, desto größer ist die infektionsfreie Belüftung, die erforderlich ist, um die Konzentrationen niedrig zu halten. Für Omicron reicht beispielsweise eine 6-12-ACH-Beatmung oder eine gleichwertige Luftdesinfektion möglicherweise nicht aus, um eine Übertragung zu verhindern. Leider lässt sich nicht jede Übertragung durch Luftdesinfektion verhindern – beispielsweise die Übertragung aus nächster Nähe, bei der keine Zeit bleibt, von einer Person erzeugte Viren zu entfernen oder zu inaktivieren, bevor sie von einer anderen Person eingeatmet werden.

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In vielen Wohngebäuden und älteren Gebäuden ohne mechanische Belüftung kann es aufgrund von Luftlecks an Türen und Fenstern zu etwa einem ACH oder weniger kommen. Bei geöffneten Fenstern kann es jedoch je nach Gebäudedesign, Ausrichtung und Außenwetterbedingungen zu deutlich höheren ACHs kommen. Für wirtschaftliches Heizen und Kühlen werden Fenster jedoch normalerweise, insbesondere in größeren mechanisch belüfteten Gebäuden, konstruktionsbedingt geschlossen oder von den Bewohnern als Reaktion auf die Außentemperaturen geschlossen. Automatisierte mechanische Lüftungssysteme leiten bei sehr kalten oder heißen Außenbedingungen oft nur eine minimale Menge Außenluft ein, was dazu führt, dass der Großteil der Luft innerhalb des Gebäudes umgewälzt wird, wodurch Luftverunreinigungen eher umgewälzt als entfernt werden.

Der Zusammenhang zwischen Raumlüftung und Infektionsrisiko ist nicht linear – das heißt, eine Verdoppelung der Lüftungsrate reduziert die Konzentration von Luftschadstoffen nur um etwa die Hälfte. Dies bedeutet, dass eine Verdoppelung der schlechten Belüftung von 1 ACH auf 2 ACH eine relativ größere Verbesserung des Schutzes für die Raumbewohner bietet als beispielsweise der erhöhte Schutz durch eine Verdoppelung der Belüftung von 6 auf 12 ACH. Dies liegt daran, dass bei geringen Luftverunreinigungen viel mehr Luftbewegung erforderlich ist, um sie zu verdünnen und zu entfernen. Darüber hinaus sind höhere Lüftungsraten kostspielig und erfordern oft größere Ventilatoren, Gebläse, Lüftungskanäle und mehr Strom sowie eine größere Heiz-, Kühl- und Entfeuchtungskapazität. Gleichzeitig sind, wie bereits erwähnt, für die viel ansteckendere Omicon-Variante sehr hohe Beatmungsraten erforderlich, um mit den hohen Viruskonzentrationen und der Infektiosität Schritt zu halten. Da mechanische Belüftung möglicherweise nicht ausreicht, um das Infektionsrisiko zu verringern, sollte die mechanische Belüftung in öffentlichen Gebäuden durch andere Methoden der Luftdesinfektion ergänzt werden. Für aktuelle und zukünftige virale Krankheitserreger wie SARS-CoV-19 wird ein relativ hohes Maß an „äquivalenter“ Belüftung durch zusätzliche Luftdesinfektion erforderlich sein.

Wenn die Luft mit Partikeln verunreinigt wird, besteht eine standardmäßige technische Reaktion darin, die Luft zu filtern. Hocheffiziente Luftfilter können in Lüftungssystemen von Gebäuden eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass weniger als 99,9 % der alveolengängigen Partikel in die Räume zurückgeführt werden, wodurch die umgewälzte Luft im Wesentlichen in das Äquivalent infektionsfreier Außenluft umgewandelt wird. Während einige Filterhersteller damit prahlen, Viren durch UV-Strahlung, bipolare Ionen, Kaltplasma oder andere Technologien zu inaktivieren, seien sie vorteilhafter gegenüber der einfachen Retention, doch in der Praxis gibt es hinsichtlich des Risikos in Räumen keinen Unterschied. Wichtig ist: Während sich an die Umgebung angepasste Tuberkulosebakterien und Pilzsporen leicht über Lüftungskanäle ausbreiten, was beim SARS-CoV-2-Virus theoretisch möglich ist, gibt es nur wenige oder gar keine überzeugenden Berichte über die Ausbreitung von COVID-19 von Raum zu Raum oder vom Boden aus. bis zum Boden ausschließlich über Lüftungssysteme – eine relevante Ausnahme bildet ein einziger Bericht über die Ausbreitung von mit Abwasser kontaminierter Luft nicht über Lüftungskanäle, sondern über fehlerhafte Rohrleitungen in einem Hochhaus in China.

Während es oft schwierig ist, verschiedene Übertragungswege für Infektionen durch die Luft zu unterscheiden, spiegelt der scheinbare Mangel an Berichten über die Übertragung durch Lüftungskanäle wahrscheinlich die bekannte Anfälligkeit von Hüllviren wie SARS-CoV-2 wider, obwohl sie in Räumen und Lüftungskanälen verdünnt sind Auch Konzentrationen unterhalb der infektiösen Dosis könnten eine Rolle spielen. Wenn die Luftumwälzung in Lüftungskanälen nicht wesentlich zur Übertragung von COVID-19 in Gebäuden beiträgt, ist der Wert hocheffizienter Filter oder keimtötender UV-Strahlung in Umluftkanälen zur Verhinderung der Ausbreitung spekulativ und bestenfalls begrenzt. Darüber hinaus ist es für eine Person, die die Luft in einem Raum mit jemandem teilt, der an infektiösem COVID-19 erkrankt ist, wenig tröstlich zu wissen, dass die Luft erst dann dekontaminiert wird, wenn sie den Raum verlässt. Eine wirksamere Strategie zur Luftdesinfektion besteht darin, die Luft in dem Raum, in dem eine Übertragung von Mensch zu Mensch stattfindet, schnell zu dekontaminieren.

„In dem Raum, in dem es passierte“ ist ein Lied aus dem Hamilton-Musical, könnte aber auch ein Leitfaden für die Anwendung der Luftdesinfektionstechnologie sein. Zu den evidenzbasierten Optionen für eine verbesserte Raumluftdekontamination gehören eine verbesserte Belüftung, tragbare Raumluftreiniger, keimtötende UV-Strahlung im oberen Raum und neuere Fern-UV-Strahlung für den gesamten Raum. Ionengeneratoren können auch in Räumen eingesetzt werden, allerdings sind die Belege für die Wirksamkeit weitaus geringer als bei anderen Ansätzen.

Im Folgenden werde ich jeden dieser Eingriffe zur Verbesserung der Belüftung oder zur Ergänzung durch Raumluftdesinfektion erläutern und vergleichen

Natürliche Belüftung ist bei weitem die häufigste Form der Raumdekontamination weltweit und kann bei richtiger Gebäudeplanung und günstigen Außenbedingungen sehr effektiv sein. Allerdings sind Fenster bei schlechtem Wetter oft geschlossen und Windströmungen begünstigen nicht immer einen guten Luftaustausch innerhalb von Gebäuden. Darüber hinaus führt der zunehmende Einsatz effizienter kanalloser Klimaanlagen angesichts der globalen Erwärmung dazu, dass Fenster geschlossen werden, die natürliche Belüftung eingeschränkt wird und das Risiko von durch die Luft übertragenen Infektionen erheblich steigt. Extreme Luftverschmutzung ist ein weiterer Faktor, der in einigen Teilen der Welt die Verwendung von Außenluft zur Luftdesinfektion einschränkt. Viele mechanisch belüftete Gewerbegebäude haben keine bedienbaren Fenster und tiefe Innenräume machen eine natürliche Belüftung oft wirkungslos.

Diese umfassen eine große Bandbreite an Geräten in Preis und Leistung. Sie bestehen in der Regel aus einem Kasten mit Ventilator oder Gebläse und Luftfiltern, mit oder ohne UV- oder ausgefeilteren Technologien zum Einfangen von Partikeln oder zur Inaktivierung von Krankheitserregern. Die wichtigsten Faktoren für die Wirksamkeit des Raumluftreinigers sind: 1) die Durchflussrate der verarbeiteten Luft (Reinluftabgaberate) im Verhältnis zum Raumvolumen, 2) die im Raum erzeugten Strömungsmuster, die die Fähigkeit des Geräts zur Verarbeitung bestimmen den größten Teil der Luft im Raum, anstatt die gleiche Luft in der Nähe des Geräts immer wieder aufzubereiten. In vielen Anwendungen sind Raumluftreiniger für das Raumvolumen zu klein dimensioniert und erzeugen nur sehr wenige gleichwertige ACH. Bei richtiger Größe können sie jedoch störend groß sein, und wenn sie mit einer effektiven Lüftergeschwindigkeit betrieben werden, sind viele Raumluftreiniger laut und erzeugen Zugluft. Sie mögen in einem Fitnessstudio akzeptabel sein, erzeugen aber zu viel Lärm für ein Klassenzimmer oder ein Gotteshaus. Dennoch können Raumluftreiniger, wenn sie so dimensioniert sind, dass sie mindestens 6 äquivalente ACH produzieren, eine wirksame Maßnahme sein, um die Übertragung von durch die Luft übertragenen Infektionen in Räumen zu reduzieren.

Keimtötende UV-Geräte (GUV) für den oberen Raum sind eine mehr als 80 Jahre alte Technologie, eine bewährte, sichere und wenig genutzte Technologie zur Kontrolle von Infektionen in der Luft. GUV im oberen Raum funktioniert, indem es den „oberen Raum“ (über den Köpfen der Bewohner) mit ausreichend keimtötendem ultraviolettem Licht durchflutet, um in der Luft befindliche Krankheitserreger schnell zu inaktivieren. Alle bekannten pathogenen Mikroben enthalten entweder DNA oder RNA und sind anfällig für GUV. Die Luftvermischung zwischen dem oberen und unteren Raum führt zu hohen Luftdesinfektionsraten im unteren, bewohnten Raum. In den 1930er-Jahren wurden in Schulklassen in zwei Vororten von Philadelphia GUV-Geräte für Oberräume installiert und es wurde überzeugend gezeigt, dass sie im Vergleich zu Klassenzimmern ohne Geräte die Ausbreitung von Masern – dem ansteckendsten Atemwegsvirus in der Luft – deutlich reduzieren. Vor der Entdeckung von Antibiotika gegen Tuberkulose und Impfstoffen gegen Virusinfektionen im Kindesalter, Masern, Mumps und Röteln, wurde es im US-amerikanischen Gesundheitswesen häufig eingesetzt. Nach dem Wiederaufleben der Tuberkulose in den USA und Europa in den Jahren 1985 bis 1992 erwachte das Interesse an GUV in Gesundheitseinrichtungen, Obdachlosenunterkünften, Gefängnissen, Haftanstalten und anderen Gemeinschaftseinrichtungen erneut. Seitdem hat GUV seine größte Anwendung in Ländern gefunden, in denen Tuberkulose endemisch ist, es ist jedoch nach wie vor eine äußerst nützliche, aber unterentwickelte Technologie für alle durch die Luft übertragenen Infektionen. COVID-19 hat erneut das Interesse an GUV, Oberraum sowie einer neu entwickelten kürzeren Wellenlänge namens Far UV geweckt. Was die sichtbare Beleuchtung betrifft, werden effizientere LED-Quellen für GUV rasch entwickelt und könnten in naher Zukunft die vorherrschende Technologie für den Einsatz in oberen Räumen sein.

Weit UV bezieht sich auf 222-nm-UV-Strahlung, die die bemerkenswerte Eigenschaft hat, dass sie gegen in der Luft befindliche Viren und Bakterien genauso wirksam oder sogar noch wirksamer ist, jedoch nicht einmal die dünne Flüssigkeitsschicht auf der Augenoberfläche oder die äußersten Hautschichten durchdringen kann. Während herkömmliches UV-Licht in oberen Räumen seit langem sicher zur Desinfektion der Luft in Aufenthaltsräumen eingesetzt wird, scheint Far-UV sicherer zu sein, birgt jedoch bei Verwendung im Rahmen etablierter Expositionsrichtlinien nur ein geringes Potenzial für selbst leichte Augen- oder Hautreizungen. Es erreicht nicht die tiefere Schicht der Hautzellen, wo UV-Strahlung Hautkrebs verursachen kann. Ferne UV-Quellen erfordern wirksame Filter, um zu verhindern, dass sie unerwünschter längerwelliger UV-Strahlung ausgesetzt werden, die schädlich sein kann. Zu den Anwendungen aktueller Far-UV-Leuchten könnte die Behandlung von Luft und Theken zwischen Arbeitern und Kunden gehören, z. B. in Bars, Salons, Restauranttischen, Aufzügen und anderen Umgebungen mit hohem Kontakt. Far UV wird derzeit beispielsweise in einem Obdachlosenheim in Boston, einem Bostoner Nachtclub und einer Pianobar sowie für einige wichtige US-Militäranwendungen eingesetzt.

Im Vergleich zu mechanischer Lüftung und Raumluftreinigern ist GUV günstiger und deutlich effektiver. GUV im oberen Raum dekontaminiert ein großes Luftvolumen auf einmal, typischerweise beispielsweise die oberen zwei Fuß (20 %) eines Raums mit einer Deckenhöhe von 9 Fuß. Die Luftvermischung zwischen dem unteren und dem oberen Raum, unterstützt durch aufsteigende warme Luft, die von den Bewohnern, Lüftungsauslässen oder Ventilatoren erzeugt wird, führt zu hohen Luftdesinfektionsraten im unteren, bewohnten Raum. In einer kontrollierten Studie in einem Krankenhaus in Südafrika haben wir gezeigt, dass die GUV-Inaktivierung luftübertragener Tuberkulosebakterien 24 ACH entsprach – weit über der Kapazität der meisten mechanischen Lüftungssysteme und Raumluftreiniger. Unabhängige Forscher versprühten Testbakterien in einem unbesetzten Krankenhauszimmer in Russland und verglichen mechanische Belüftung, GUV im oberen Raum und drei kommerzielle Raumluftreiniger. Sie fanden heraus, dass GUV im oberen Raum bei gleicher Luftdesinfektion etwa 9,4-mal kostengünstiger war als mechanische Belüftung. Aufgrund der potenziellen Energieeinsparungen gegenüber der Belüftung unterstützt das US-Energieministerium die kommerzielle Entwicklung und den Einsatz der LED-UV-Technologie zur Luft- und Oberflächendesinfektion.

Es gab mehrere Hindernisse für die breitere Akzeptanz und Anwendung von GUV, darunter mangelnde Vertrautheit mit der Technologie und insbesondere Sicherheitsbedenken. GUV wirft vor allem deshalb Sicherheitsbedenken auf, weil in der Öffentlichkeit die Auffassung vertreten wird, es sei dasselbe wie die UV-Strahlung im Sonnenlicht. Aber nicht alle UV-Strahlen sind gleich. Hautkrebs wird durch die Einwirkung der gewebedurchdringenden längerwelligen UV-Strahlung im Sonnenlicht (UV-A- und UV-B-Strahlung) auf die Haut und durch die Einwirkung des Sonnenlichts auf die Augen mit Grauem Star in Verbindung gebracht, wohingegen GUV mit kürzerer Wellenlänge weit in Augen und Hautoberflächen eindringt weniger und erreicht nicht die Augenlinse, um Katarakte zu verursachen, oder die tiefen Hautschichten, wo es innerhalb gut etablierter Expositionsgrenzen Krebs auslösen könnte. Wie bereits erwähnt, ist Far UV weitaus weniger durchdringend und sicher für die direkte Bestrahlung von Raumnutzern. Die Akzeptanz und der breitere Einsatz sicherer und hochwirksamer UV-Systeme erfordern Schulungen – sowohl von professionellen Ingenieuren, Architekten und Sicherheitspersonal als auch von der breiten Öffentlichkeit.

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Allerdings bestehen nicht alle GUV-Geräte auf dem Markt den Test hinsichtlich des plausiblen Nutzens, was die Glaubwürdigkeit der bewährten Anwendungen beeinträchtigt. Es gibt zahlreiche Beispiele für GUV-Geräte, die sowohl auf kommerzielle als auch private Anwendungen abzielen, die nicht evidenzbasiert sind und bei der Reduzierung der COVID-19-Übertragung wahrscheinlich nicht wirksam sind. Beispielsweise kann ein kleines GUV-Luftdesinfektionsgerät, das um den Hals getragen wird, unmöglich genug Luft bewegen, um die Aerosolübertragung zu reduzieren. Oder, ein anderes Beispiel: Kleine Kisten mit UV-Quellen zur Dekontamination von Mobiltelefonen sind wahrscheinlich nicht besser als ein gelegentliches Abwischen mit Alkohol. Ebenso irrational sind GUV-Zauberstäbe, da die Abgabe einer wirksamen keimtötenden Dosis nicht vorhersehbar ist, wenn ein Stab über eine Oberfläche geschwenkt wird, und sie über eine geringe Leistung verfügen müssen, um eine versehentliche direkte Überbelichtung von Augen oder Haut zu vermeiden. In noch größerem Maßstab wurden GUV-Portale vermarktet und in Gebäudeeingängen oder -ausgängen eingesetzt, um durch sie hindurchgehende Personen zu „desinfizieren“. Das macht keinen Sinn, nicht nur, weil keine nennenswerte Dekontamination von Haut oder Kleidung möglich ist, sondern auch, weil sich Atemwegsviren in den menschlichen Atemwegen befinden und von außen nicht beseitigt werden können. Schließlich macht auch das Urban Sun-Projekt zur Desinfektion großer Außenräume keinen Sinn, da die Luftverdünnung und die Aufwärtskonvektionsluftströme den Außenbereich bereits weitaus sicherer machen als den Innenbereich. In überfüllten Innenräumen oder Innenräumen kann es schwierig sein, die Übertragung von Aerosolen aus sehr kurzer Entfernung von Mensch zu Mensch durch Luftdesinfektion jeglicher Art zu unterbrechen – was andere bewährte Maßnahmen wie Impfungen, Abstandhalten und Masken erfordert.

Eine Vielzahl von Ionisatoren (bipolar, unipolar und Kaltplasma) werden vermarktet, um positive und negative Ionen zu erzeugen, die direkt in Aufenthaltsräumen oder innerhalb von Filtersystemen eingesetzt werden, um infektiöse Partikel von Filtern anzuziehen oder aneinander zu haften und sich dann abzusetzen gelangen in die Luft und auf Oberflächen, wo sie nicht mehr eingeatmet werden können. Die Wirkmechanismen von Ionengeneratoren sind nicht vollständig geklärt und könnten die direkte chemische Inaktivierung von Viren und Bakterien umfassen. Ionengeneratoren wurden in eine Vielzahl von Produkten integriert, wobei die Marketingaussagen auf von der Industrie finanzierten Leistungstests basieren. Es gibt nur sehr wenige veröffentlichte unabhängige Studien. In einer älteren Studie, die in Lima, Peru, durchgeführt wurde, wurde ein einfaches Ionisationssystem direkt mit der UV-Strahlung in oberen Räumen verglichen und zeigte, dass es bei der Dekontamination infektiöser Krankenhausluft von Tuberkuloseorganismen eine Wirksamkeit von etwa 50 % hat. UV war zu 73 % wirksam. In diesem Arbeitszimmer hatte die Luftionisierung jedoch eine schwerwiegende praktische Einschränkung: Die Wände der Räume, in denen sich das Arbeitszimmer befand, waren mit schwarzem Ruß geschwärzt, der ionisiert wurde und sich auf Oberflächen absetzte. Andere Studien haben gezeigt, dass durch Ionisierung Ozon sowie andere gefährliche Ionen und Gase aus Sauerstoff erzeugt werden können. Diese können zu unerwarteten, potenziell toxischen chemischen Reaktionen mit anderen Schadstoffen in der Raumluft führen. Sowohl die Sicherheit als auch die Wirksamkeit von Ionengeneratoren erfordern umfassendere Untersuchungen, um sie mit den etablierten Maßnahmen der Belüftung, Raumluftreinigung und GUV zu vergleichen.

Fast zwei Jahre nach Beginn der COVID-19-Pandemie , die Welt nach der Pandemie wird klarer. Während Impfstoffe nach wie vor die Hauptstütze zur Kontrolle der Aerosolübertragung von Mensch zu Mensch sind, wurde die Wirksamkeit von sozialer Distanzierung und dem Tragen von Masken wissenschaftlich nachgewiesen, wenn auch nicht vollständig akzeptiert oder umgesetzt. Da sich die überwiegende Mehrheit von COVID-19 wahrscheinlich in Innenräumen ausbreitet, spielt die Luftdesinfektion eine zu wenig genutzte Rolle, um das Leben in Innenräumen sicherer zu machen. Die natürliche und mechanische Gebäudelüftung ist für die Gesundheit und den Komfort der Bewohner von entscheidender Bedeutung. Im besten Fall kann eine natürliche Belüftung das Risiko einer durch Aerosole verursachten Infektion sehr wirksam reduzieren, ist jedoch in vielen Klimazonen und Gebäuden weder machbar noch zuverlässig. Mechanische Belüftung ist auf Komfort und nicht auf Infektionskontrolle ausgelegt und kann in den meisten Gebäuden im Allgemeinen nicht die Luftwechselraten erreichen, die zum Schutz vor hochinfektiösen viralen Aerosolen wie den aktuellen COVID-19-Varianten erforderlich sind.

Es ist klar, dass die Luftdesinfektion in Innenräumen eine sichere und effiziente Möglichkeit ist, die Übertragung zu reduzieren. Obwohl sie nicht gleichwertig sind, handelt es sich bei den drei etablierten und bewährten Luftdesinfektionstechnologien um mechanische Belüftung, Oberraum-GUV und tragbare Raumluftreiniger. Von diesen ist UV-Strahlung im oberen Raum am kostengünstigsten und nachweislich sicher und leicht verfügbar, um die Übertragung von COVID-19 und anderen Atemwegsviren zu reduzieren. Weit UV ist verfügbar, noch sicherer und möglicherweise eine wirksamere Luftdesinfektionstechnologie, da es in der Nähe der Raumnutzer wirkt und nicht auf die Durchmischung der Raumluft angewiesen ist. Obwohl die Fähigkeit, in vielen Räumen ausreichend Luft leise zu bewegen, eingeschränkt ist, spielen Raumluftreiniger auch eine Rolle bei der Luftdesinfektion im Raum, insbesondere in kleinen Räumen, in denen mindestens 6 äquivalente Luftwechsel pro Stunde erreicht werden können. Die Umsetzung einer wirksamen Luftdesinfektion wird zwar durch die COVID-19-Pandemie vorangetrieben, sollte aber Eingang in die Bauvorschriften und -praktiken finden, damit wir nicht so unvorbereitet auf saisonale Atemwegsviren, anhaltende Epidemien wie Tuberkulose und die nächste Pandemie vorbereitet sind.

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