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Ansteckungsrisiko senken ohne im Shutdown-Wahn zu verblöden

Schulen sind geschlossen, Wirtschaften dürfen nur den Außenbereich öffnen und der Politik fällt außer Verboten nicht allzu viel ein.

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Wie die Simulation helfen kann, sinnvolle Maßnahmen für den Gesundheitsschutz zu realisieren

Schulen sind geschlossen, Wirtschaften dürfen nur den Außenbereich öffnen und der Politik fällt außer Verboten nicht allzu viel ein.

Ich persönlich bin davon überzeugt, dass der beste Schutz vor Corona nach wie vor ein gesundes Immunsystem in Verbindung mit gesunder Ernährung und körperlicher Bewegung ist, aber das ist ja nur meine laienhafte Meinung.

Wenn das passt, haben Viren schlechtere Karten, glaub ich.

Als Berechnungsingenieur stellt sich mir die Frage, wie Viren prinzipiell übertragen werden und welche Chancen wir haben, unsere Virenlast durch den Einsatz von Technik so weit zu reduzieren, dass wieder ein geordneter Unterricht in Schulen und Universitäten möglich ist.

Auch gedacht als Denkanregung für diejenigen, die glauben, bei einem Virenkontakt automatisch krank zu werden und politische Entscheidungen treffen dürfen, deren Konsequenzen sie nicht tragen müssen.

Gehen wir mal davon aus, dass tatsächlich ein kurzer Kontakt ausreicht, um krank zu werden. Gehen wir weiter davon aus, dass die Virenanzahl, mit der man in Verbindung kommt, ausschlaggebend ist (wie bei Giften auch, die Menge macht es). Da niemand auch nach einem Jahr Corona sagen kann, ab welcher Menge Viren man erkrankt (ich glaube auch nicht, dass es diese Zahl belastend gibt, da ja der individuelle Zustand des Immunsystems in meinem laienhaften medizinischen Verständnis eine Rolle spielt), dann kann man sich fragen, um wieviel weniger Viren beim Einsatz von Technik in der Raumluft umherschwirren.

Da ein Superspreader (wie immer der auch aussieht), Atemluft mit Aerosolen voller Viren ausatmet, kann man die Konzentration der vervirten Atemluft mal mit 1 ansetzen. Für die Menge der Atemluft kann man mal grob 12 l/min ansetzen, eigentlich ist es ja weniger, zwischen 6-8 Liter ist in der Literatur angegeben. Atmen besteht aber aus ein- und ausatmen. Wenn wir also der Einfachheit halber einen erhöhten, konstanten Volumenstrom ansetzen, passt das.

In einem geschlossenen Raum erhöht sich mit der Zeit die Virenkonzentration in der Atemluft. Also haben wir berechnungstechnisch gesehen ein transientes Problem. Wird ein Teil der Raumluft gefiltert, wird in der gefilterten Luft die Virenkonzentration reduziert, im Idealfall werden alle Viren zurückgehalten. Bei guten HEPA-Filtern scheint das fast der Fall zu sein.

Weil es mir gerade einfällt: Ich glaube nicht, dass Viren an Rolltreppenbändern durch 0,1 Sekunden Bestrahlzeit mit UV-Licht abgetötet werden, wir bekommen ja auch keinen Sonnenbrand, wenn wir kurz durchs Fenster schauen. Aber der Glaube hilft auch hier und der Geschäftsmann freut sich.

Zurück zum Szenario: Mr. Superspreader, erkennbar an der weißen Maske im Eingangsbild, sitzt nun mit im Raum und die Frage ist, wer befindet sich in seinem Dunstkreis und wie lange kann er die Raumluft ertragen ohne angesteckt zu werden.

Da wir aber nicht wissen, welche Konzentration in der Raumluft ansteckend ist, gehen wir vergleichend vor.

Wir betrachten einmal den Raum ohne Lüftungsmaßnahmen und einmal mit Lüftungsmaßnahmen. Dann können wir immerhin vergleichen, um wievielmal es besser wird bzw. um welchen Faktor die Konzentration kleiner wird.

Da das Ganze ein zeitliches Problem ist, haben wir in der Simulation 16 Minuten = 960 Sekunden betrachtet.

Diese beiden Szenarien sehen Sie in den beiliegenden Bildern bzw. Videos.

Video 1 zeigt den nicht belüfteten Raum.

Video 2 zeigt den belüfteten Raum, bei dem die Raumluft durch ein Gerät gefiltert wird, dass die Luft durch eine Röhre an der Decke ansaugt und gereinigt wieder ausbläst.

In beiden Fällen sitzt Mister Superspreader, erkennbar am roten Mundgeruch, vorn im Klassenzimmer.

In einem Konsortium, bestehend aus

OHB System AG, OberpfaffenhofenReinraum, Raumfahrt
DLR,Göttingen                                                  Meßtechnik, Puppen
DLR, Köln                                                         Medizin und Mikrobiologie
HT Group, Heideck                                         Reinraum, Medizin
Klinik rechts der Isar, München                       Mikrobiologie, Medizin
Helmholtz Zentrum München                          Virologie
MERKLE & PARTNER GbR, Heidenheim       Simulation

wurden im Februar 2021 Messungen in Hilpoltstein durchgeführt, mit denen wir auch unsere Simulationen abgleichen können. Dieses Konsortium hat eine geballte Kompetenz, um nach technischen und wissenschaftlichen Lösungen für Corona zu suchen.

Die Ergebnisse zu den Messungen werden wir Ihnen mittelfristig in einem gemeinsamen Artikel präsentieren, wenn alle Geheimhaltungserklärungen unterschrieben sind und Corona vorbei ist. Vermutlich 2024, im Frühjahr, nach der 17. Welle.

 

Was wir von Seiten der Simulation aber bereits feststellen können:

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Konzentration der Viren in der Raumluft nach etwa 16 Minuten bei Verwendung des Umluftsystems nahezu konstant bleibt, während sie in diesem Zeitraum ohne Verwendung des Systems 3 x so hoch ist und etwa linear immer weiter steigt.

Video 3 zeigt den direkten Vergleich beider Videos.

Fazit:

Man kann also durch den Einsatz von Technik Maßnahmen einführen, die es erlauben, die Virenkonzentration konstant und niedrig zu halten. Einzige Voraussetzung ist, dass entsprechende Filtersysteme eingesetzt werden, die an der richtigen Stelle stehen und richtig, das heißt aus strömungsmechanischen Gesichtspunkten, ausgelegt sind. Hierbei sind wir natürlich gerne behilflich 😊

Bevor unsere Politiker mit Shutdowns weiter einen Milliardenschaden anrichten, wäre es billiger, alle Schulen, Universitäten und was weiß ich nicht noch alles, mit entsprechenden Geräten ausstatten.

Bei 32.000 Schulen in Deutschland x 12 Klassenzimmer wäre der Invest in Höhe von etwa 3 Milliarden Euro. Der aktuelle Schaden durch den Lockdown pro Woche ist um ein Vielfaches höher. Zehntausend solcher Anlagen könnten pro Monat gebaut und installiert werden.

Oder ist eine Rückkehr zum geselligen Beisammensein von Menschen gar nicht gewollt?

Ich treffe mich aber auch ohne eine entsprechende Filterlage gerne mit Ihnen auf ein Bier, dann können wir gleich die neuen Projekte besprechen 😊

Ihr Stefan Merkle

PS:  Allein die Kosten für die von Hubertus Heil vorgesehene Testpflicht bei Unternehmen beträgt monatlich mehrere Milliarden. Aber Geld spielt ja anscheinend keine Rolle mehr.

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