06.10.2020
Wo viele Menschen in einem Raum zusammensitzen, haben Coronaviren es leichter. Luftanhalten wäre das Einzige, was gegen die sogenannten Aerosole hilft: Mischungen winziger Teilchen in der Luft, die nicht der Schwerkraft folgen und auch durch die Mund-Nasen-Bedeckung dringen. Lüften durch Fensteröffnen ist da realistischer – aber was, wenn es draußen wieder kälter wird? Wie soll das wissenschaftlich dringend empfohlene Dauerlüften der Klassenzimmer dann gehen? Um Luftreiniger als Corona-Prävention geht es an dieser Stelle und einen Überblick über wissenschaftliche Ergebnisse. (Bildquelle: pexels.com/Arthur Krijgsman)
Sind Luftreiniger eine Alternative zum Lüften gegen Coronaviren?
Lüften, Lüften, Lüften, das ist das Mantra, das man bislang überall hörte, um die Ausbreitung des SARS-CoV-2-Coronavirus beispielsweise in Unterrichtsräumen und Großraumbüros zu vermindern. Doch jetzt wird es draußen kühler und Dauerlüften unrealistisch. Das nützt Coronaviren, sagen Experten und setzen auf technische Lösungen als Hoffnungsträger zur Bewältigung der Pandemie. Interessant klingen da Luftreiniger mit Hochleistungsabscheidungsfiltern (HEPA), die in wissenschaftlichen Experimenten zu nahezu virenfreier Atemluft geführt haben sollen. Aber können Luftreiniger uns vor dem Coronavirus retten? Oder haben wir es doch nur mit gewagten Visionen findiger Hersteller zu tun, die ihren Hut in den Ring werfen und helfen wollen? Wir geben einen Überblick über die Studienlage und verraten, was man im Herbst sonst noch beachten muss.
Funktionieren Luftreiniger, um über den Corona-Winter zu kommen?
Um es vorsichtig zu formulieren: Einzelne Studien liefern Hinweise, die in eine positive Richtung zeigen. Einige Experten würden sofort bestätigen, dass uns Luftreiniger über den Winter helfen können, wenn es zu kalt ist, um alle 20 Minuten die Fenster aufzureißen. Der Epidemiologe und Gesundheitspolitiker Karl Lauterbach beispielsweise empfiehlt sie ausdrücklich für den pandemiegerechten Unterricht in der kalten Jahreszeit. Er stützt sich dabei auf wissenschaftliche Erkenntnisse, wonach Filteranlagen bestimmte Viren aus der Raumluft abscheiden und Übertragungsrisiken mindern können. Manche der Geräte mit sogenannten Hocheffizienzfiltern (HEPA-Filter oder High-Efficiency Particulate Air Filter) können sogar vor einer Ansteckung mit Coronaviren schützen, die mit einer Größe von nur 0,12 µm bis 0,16 µm (Mikrometer) zwar extrem klein, aber stets an die deutlich größeren Aerosolpartikel gebunden sind. Zum Vergleich: Luftreiniger, die Aerosolpartikel mit einem Durchmesser kleiner als 1 μm zuverlässig abscheiden, sind selten.
Hightech-Luftreiniger gegen Coronaviren: Hersteller Trotec als Ehrengast bei den Strömungsforschern
Zuständig für die Wirksamkeit von Luftfiltern sind Forscher, die das Verhalten feinster Teilchen in Luftströmungen untersuchen. Referenzobjekt einer vielbeachteten Studie der Bundeswehr-Universität München war ein über 4.000 Euro teurer Luftreiniger der Heinsberger Firma Trotec, der speziell zur Viren- und Aerosolfilterung entwickelt wurde und die gängigen Vorstellungen von der Filtereffizienz von Luftreinigungsanlagen auf den Kopf stellte. Das Besondere an diesem Gerät: Es verfügt über einen Volumenstrom von 1.500 m³ pro Stunde und eine Filterleistung der Klasse 14 mit der Angabe, 99,995 Prozent aller potenziell gefährlichen Partikel bis zu einer Größe von 0,1 µm aus der Luft zu waschen. Das bedeutet, dass nur 5 von 100.000 Partikeln durchgelassen werden. Professor Dr. Kähler von der Forschergruppe am Münchner Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik, einer der führenden Experten für Aerosole, überzeugte zudem der verbaute UV-C-Filter, der im Filter verbliebene Keime durch Hitze abtötet. So werde der Luftreiniger nicht zur Virenschleuder, heißt es in der Studie.
Der Trotec TAC V+ gehört zu den ersten Luftreinigern, mit denen sich gefährliche Aerosolkonzentrationen in der Raumluft innerhalb weniger Minuten nachweislich auf ein ungefährliches Niveau senken lassen – bestätigt durch eine Studie der Bundeswehr-Universität München, geleitet von Professor Dr. Christian Kähler. Solche Hochleistungs-Luftreiniger sollen in Schulen eingesetzt werden, kosten aber pro Stück um die 3.500 Euro und produzieren zudem Strom- und Wartungskosten. (Bildquelle: trotec.com)
Fazit der Studie
Mit Hightech-Luftfiltern sei es möglich, virenbelastete Luft mit einer starken Strahlleistung soweit zu verdünnen, dass das Ansteckungsrisiko durch Aerosole gegen Null gehe. Voraussetzung sei aber zum einen ein besonders feinporiger Filter der Klasse H14 und zum anderen eine Luftwechselrate vom Sechsfachen des Raumvolumens. Das heißt: Bei einem Raumvolumen von 100 m³ müsste Ihr Luftreiniger beispielsweise 600 m³ Luft pro Stunde filtern, um zu wirken. Halten sich Menschen in Räumen aber nahe beieinander auf, sei es wichtig, auf ein durchdachtes Konzept im Zusammenspiel mit Alltagsmasken zu setzen. Denn ein Luftreiniger nütze nichts, wenn er in einer Ecke des Raums stehe, während sich zwei Menschen ohne Mund-Nasen-Bedeckung in intensiven Gesprächen die Aerosolpartikel direkt ins Gesicht pusten. Masken lenken den Luftstrom beim Ausatmen nach oben oder zur Seite und verhindern, dass andere Personen der entstehenden Aerosolwolke ausgesetzt werden.
Einen Bericht über die Studie finden Sie hier, das folgende Video zeigt Funktion und Virenschutzwirkung des untersuchten Trotec-Geräts TAC V+.
Wirksame Luftfilter für private Haushalte
Auch für private Haushalte gibt es Luftreiniger mit hochwirksamen Luftfiltern, dabei reicht die Preisspanne von knapp 100 bis weit über 3.000 Euro. Der Preisbrecher ist die Firma Comedes mit ihrem Lavaero 100 für Räume bis 45 m² und rund 98 Euro, gefolgt von Xiaomi aus China mit ihrem HEPA-Luftreiniger Mi Air Purifier 3H für Räume bis 50 m² und rund 127 Euro. Von Philips kommen mit dem AC2889/10 für rund 340 Euro und von Soehnle mit dem Airfresh Clean Connect 500 für rund 206 Euro Luftreiniger, die bei Stiftung Warentest ihre Tauglichkeit bewiesen haben. Die Universität der Bundeswehr München hat außer mit dem erwähnten Trotec TAC V+ auch erfolgreiche Tests mit dem Viromed Klinik Akut V 500 für rund 3.600 Euro durchgeführt. Namhafte Marken für mobile HEPA-Filtergeräte sind auch Dyson aus England, Blueair aus Schweden und IQair aus der Schweiz.
Aufgefallen in Tests: Mobile Luftreiniger mit effizienten Luftfiltern für Zuhause
| Unser Fazit | Stärken | Schwächen | Bewertung | Angebote | |
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Sehr gut 1,5 |
Filtert die Raumluft und hört auf Alexa Weiterlesen |
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1 Meinung 2 Tests |
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Gut 2,1 |
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Gut 1,7 |
Fein ohne Staub Weiterlesen |
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59 Meinungen 2 Tests |
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Gut 1,9 |
Bester Luftreiniger im Test 2020/2021 Weiterlesen |
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276 Meinungen 3 Tests |
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Gut 2,0 |
Per App-Steuerung die Luftqualität aus der Ferne kontrollieren Weiterlesen |
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794 Meinungen 11 Tests |
Bundesumweltamt: Warum Luftreiniger allein gegen den Corona-Erreger nicht helfen
Relativierend, im Ergebnis aber ähnlich, äußerten sich die Experten vom Bundesumweltamt zu den Münchner Studienergebnissen. Sowohl die winzigen Coronaviren als auch die durch den Atem ausgestoßenen Tröpfchen von einer Größe im Bereich weniger Mikrometer können durch HEPA-Filter eingefangen und zurückgehalten werden. Allerdings würden solche Luftreiniger meist für den OP-Betrieb oder in bestimmten Gebäuden, wo es auf eine möglichst geringe Keim- und Partikelzahl ankommt, eingesetzt – und nicht in Wohn- oder Büroräumen. Was die Aerosolforscher der Bundeswehruni München unter Laborbedingungen herausgefunden hätten, sei auf die Praxis nicht unbedingt übertragbar. Dort war nach Beginn der Laboruntersuchung kein weiteres Aerosol mehr ausgestoßen worden; in der Praxis würden Personen aber permanent weiter Aerosole ausstoßen und die Reinigungswirkung im Vergleich deutlich sinken. HEPA-Filter seien prinzipiell aber sehr gut geeignet, alle Teilchen samt virushaltiger Partikel zurückzuhalten. Damit können auch einige mobile Luftreiniger mit HEPA-Filter dazu beitragen, die Zahl der Partikel in einem Raum zu senken. Das aktive Lüften sei aber damit nicht zu ersetzen, sondern allenfalls eine ergänzende Maßnahme zum Schutz vor Coronaviren.
In Schulen können sie [Anm. d. Red.: HEPA-Filter] helfen, besonders während der kalten Jahreszeit, wenn nicht immer ausreichend auch während des Unterrichtes gelüftet werden kann, die Virenlast der Luft im Raum zu minimieren. - Umweltbundesamt
Stellungnahme der Kultusminister: Luftreiniger nur im Einzelfall
Beifall, Relativieren, Diskutieren – so läuft das normalerweise, wenn eine neue Studie vorgestellt wird. Tatsächlich blicken einige Experten skeptisch auf die Vorstöße zu Luftreinigern als Coronaprävention. Während Lüften in regelmäßigen Abständen speziell in Klassenzimmern sinnvoll sei, helfen Luftreiniger nur in Einzelfällen, wie die Kultusministerkonferenz nach Gesprächen mit Hygienikern, Virologen und Strömungsmechanikern mitteilte. Sitzen Menschen aber in einem Raum ohne komplett zu öffnende Fenster, sei der Einsatz von Luftreinigern als ergänzende Maßnahme durchaus sinnvoll, um eine Corona-Infektion zu vermeiden. Zum Einsatz kommen sollten allerdings ausschließlich qualitätsgeprüfte Geräte, die mit Hochleistungsschwebstofffiltern (HEPA-Filter H13 oder H14) ausgerüstet sind, die leise arbeiteten und die einen ausreichenden Volumenstrom, gemessen an der Raumgröße, garantierten. Manche Kultusministerien haben die Anschaffung der Filter für Schulen allerdings bereits mit Verweis auf die Kosten abgelehnt.
Die CO2-Konzentration (in ppm oder „Teile pro Million“) in Innenräumen gibt Aufschluss über die Luftqualität und erinnert ans Lüften, um die Corona-Ansteckungsgefahr zu mindern. (Bildquelle: amazon.de)
Sind die vergleichsweise günstigen CO2-Messgeräte ein Ersatz für die teuren Hightech-Luftreiniger?
Nein, da sie nicht grundsätzlich vor einer Infektion mit Coronaviren schützen können. Allerdings können CO2-Messgeräte helfen abzuschätzen, wie verbraucht die Luft in Innenräumen ist – und wie dringend gerade gelüftet werden muss. Die Idee dahinter: Sensoren messen den Kohlendioxidgehalt der Luft. Wann immer dieser einen bestimmten Wert überschreitet, muss gelüftet werden. Laut Umweltbundesamt können CO2-Messgeräte zumindest vorübergehend da aushelfen, wo eine Umrüstung auf professionelle Klimaanlagen und technische Lösungen der Luftreinigung mit 100 Prozent Frischluftzufuhr auf die Schnelle nicht infrage kommt. Wir finden: ein eleganter und pragmatischer Ansatz, bei dem man aber nicht vergessen sollte, worum es hier geht: CO2-Messgeräte können das Infektionsrisiko nicht ausschalten, sondern es nur verringern.
Apropos Klimaanlagen: Wie ist die Gefahr einzuschätzen, dass sie Tröpfchen in der Wohnung verteilen?
In einem Interview mit dem Infektionsbiologen und Experten für Klimageräte im Umweltbundesamt de Graaf in der „test“-Ausgabe vom Juni 2020 ist zu lesen, dass man zwischen dezentralen Klimaanlagen, die zur Temperierung und Entfeuchtung einzelner Räume dienen, und zentral gesteuerten Lüftungsanlagen mit Klimatisierungfunktion unterscheiden müsse. Bei dezentralen Klimaanlagen könne es nicht zu einer Verbreitung von Viren in einem Raum, in dem sich die infizierte Person aufhält, in andere Bereiche des Gebäudes kommen. Hinsichtich der Übertragung von Coronaviren sei der Betrieb dieser Klimageräte daher unkritisch. Das gelte für Split- und Monogeräte gleichermaßen, befindet de Graaf und erklärt die Technik: Splitgeräte saugen die Raumluft an, kühlen sie ab und blasen sie wieder ins selbe Zimmer zurück. Monoblockgeräte wälzen die Zimmerluft um und führen sie über den Abluftschlauch ins Freie. Durch den Fensterschlitz strömt frische Außenluft in den Raum zurück. Beides sei unproblematisch für die Übertragung von Viren. Bei zentralen Klimaanlagen komme es auf eine sorgfältige Wartung und Kontrolle an, warnt der Experte. Sei gewährleistet, dass die Luftführung konsequent getrennt voneinander erfolgt, bestehe kein Risiko der Virenübertragung im Gebäude. Anders sei das bei Fehlströmungen zu beurteilen, die dazu führten, dass die Abluft aus einem Gebäudebereich als Zuluft in einen anderen Bereich gelangen kann. Dann sei auch eine Verbreitung von Coronaviren über die Klimaanlage nicht ausgeschlossen.
Die besten Monoblock-Klimageräte
Worauf Sie bei einem Luftreiniger sonst noch achten sollten
Filter ist nicht gleich FilterMöchten Sie einen guten Filter, der Coronaviren zuverlässig aus der Luft abscheidet, dann muss es ein H14-Schwebstofffilter sein, der nach der EU-Norm EN1822-1 geprüft ist, formuliert Professor Dr. Kähler als Ergebnis seiner Tests mit dem Hochleistungs-Luftreiniger Trotec TAC V+. Schon eine Klasse kleiner reiche nicht: H13-Filter scheiden nur noch die im Vergleich zu Viren deutlich größeren Bakterien zuverlässig ab. Wissenschaftler anderer beteiligter Fachrichtungen teilen diese strenge Haltung nicht: Auch Filter der Klasse H13 können Viren bzw. feinste, mit Viren beladene Tröpfchen filtern.
Verzichten Sie auf Luftreiniger mit gesundheitsschädlicher Entkeimung
Luftreiniger, die Schadstoffe mit Ozon abbauen sollen, sind aus Sicht des Bundesumweltamts nicht zu empfehlen, da sie die Raumluft mit diesem Reizgas belasten können. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass das Gas mit anderen chemischen Stoffen in der Luft reagiert und dabei neue gesundheitsschädliche Stoffe entstehen. Modelle mit Luftionisation wiederum können nichts gegen Viren ausrichten, und bei Luftreinigern mit UV-C-Licht fehlen noch wissenschaftliche Nachweise.
Behalten Sie während der Heizsaison die Luftfeuchtigkeit im Blick
Eine aus Sicht der Forscher wichtige Erkenntnis lautet: Gerade in der kalten Jahreszeit, wenn geheizt statt gelüftet wird, sei das Infektionsrisiko erhöht. Eine höhere Luftfeuchtigkeit könne das Ansteckungsrisiko senken. Bei einer Luftfeuchtigkeit von weniger als 40 Prozent in öffentlichen Gebäuden nehmen die von Infizierten ausgestoßenen Partikel weniger Wasser auf, bleiben leichter, fliegen weiter durch den Raum und werden von Gesunden eher eingeatmet. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 bis 60 Prozent könne die Ausbreitung der Viren und deren Aufnahme über die Nasenschleimhaut reduzieren, erklärt ein Forscherteam am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in einer Pressemitteilung vom 20. August 2020.
Hier geht es zu den besten Luftbefeuchtern
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Lüften, aber auch filtern
Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) rät in einer veröffentlichten Empfehlung ebenfalls zum Lüften, aber auch zum Einsatz von Raumluftfiltern. Dabei sei es jedoch wichtig, den Außenluftanteil der Geräte zu erhöhen und den Umluftanteil zu verringern, damit virenhaltige Aerosole nicht erneut in den Raum gelangten, heißt es darin.
Gut
1,6
Levoit Core 300
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Grundsätzlich beginnt die Eignung für Filter zur Virenanwendung erst ab der Klasse H13. Hier der Levoit Core 300, dessen Filter mit einem Abscheidungsgrad von 99,97 Prozent der HEPA-Norm H13 entspricht. Damit entfernt er fast alle der in der Luft befindlichen Partikel mit einem Durchmesser von 0,3 µm. (Bildquelle: amazon.de)
Tipp: Auch die Lautstärke eines Luftreinigers ist entscheidend. Ein Gerät, das man ausschaltet, weil es nervt, schafft nur eine Illusion von Schutz. Dabei sind größere den kleineren Luftreinigern vorzuziehen, weil sie mit größeren Ventilatoren bei geringerer Drehzahl laufen.
Stiftung Warentest: Luftreiniger gegen Coronaviren nicht eindeutig wirksam
Die Stiftung Warentest hält Pauschalaussagen für schwierig. Das habe vor allem damit zu tun, dass ein effektives Abscheiden von Viren durch Luftreiniger von der Größe der Viren abhängt und auch davon, wie lange diese in der Luft schweben, bevor sie sich auf dem Boden oder auf Oberflächen absetzen. Um wirksam abgeschieden zu werden, müssten Viruspartikel halbwegs gleichmäßig und über einen gewissen Zeitraum über die Luft verteilt werden. Die Problematik bestehe darin, dass Menschen sich über Tröpfchen und Aerosole, etwa durch Sprechen und Husten, gegenseitig anstecken und diese virushaltigen Tröpfchen schnell zu Boden sinken. Die Filterung der winzigen Coronaviren an sich ist aus Sicht der Warentester kein Problem: Die Viruspartikel, an die Coronaviren gebunden sind, lägen in einem Größenbereich, der durch Luftreinigungsgeräte generell erfasst und zurückgehalten werden könnten.
Hintergrund: Was sind Aerosole, was Aerosolpartikel – und wo sitzt das Coronavirus?
Aerosolpartikel oder Schwebeteilchen werden kleine Tröpfchen genannt, die in der Luft über Stunden schweben und mit der Luftströmung über große Entfernungen transportiert werden können. Aerosolpartikel aus der Umwelt können Durchmesser von etwa 1 Nanometer (nm) bis zu mehreren 100 Mikrometern (µm) haben. Größere Partikel sind problematischer als kleine, da sie deutlich mehr Viren enthalten und nicht so schnell verdunsten wie kleinere Aerosolpartikel. Partikel kleiner als 10 µm können Stunden bis Tage in der Luft stehen. Befinden sich Viren wie das SARS-CoV-2 in den Bronchien, entstehen beim Sprechen, Rufen, Husten, Niesen oder auch bei körperlicher Anstrengung Aerosole, die Coronaviren enthalten können.
Aerosol ist ein Gemisch aus Luft und flüssigen oder festen Teilchen (Partikeln). Experten sprechen meist dann von Aerosolen, wenn die enthaltenen Teilchen kleiner als fünf Mikrometer groß sind – also um ein Vielfaches kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Ab einer Größe von fünf Mikrometern werden die Partikel Tröpfchen genannt. Die Grenze ist allerdings fließend. Es gilt als wissenschaftlich erwiesen, dass ein mit infektiösen Viren beladenes Aerosol zu einer Infektion mit dem Coronavirus führen kann, solange die flüssige Phase der Aerosolpartikel nicht vollständig verdunstet ist.
Coronaviren selbst haben einen Durchmesser von 0,12 bis 0,16 μm, werden aber meist als Bestandteil größerer Partikel (Aerosole) ausgestoßen, die sich je nach ihrer Größe unterschiedlich lange in der Luft halten und unterschiedlich weit mit der Luftströmung transportiert werden können.
Indirekte Infektion: Tritt bei einer hohen Virenlast im Raum auf und steht im Kontrast zur direkten Infektion etwa durch Sprechen, Husten, Niesen oder Atmen des Sitznachbarn.
Direkte Infektion: Die Aufnahme virushaltiger Aerosolpartikel, die etwa beim Atmen, Sprechen, Husten oder Niesen entstehen. Zu den Aktivitäten, die vermehrt Partikel freisetzen, gehören lautes Sprechen, Rufen, Singen oder lautstarkes Anfeuern bei Sportveranstaltungen. Daher sind vor allem Schulen, Veranstaltungsräume und Sport- oder Konzerthallen besonders betroffen.
Dreistufiges Filtersystem: Vorfilter, HEPA-Filter und Aktivkohle arbeiten zusammen, um Partikel und Gerüche aus der Luft zu waschen. Hersteller Xiaomi hat hier einen Hocheffizienzfilter der Klasse H13 verbaut, der 99,97 Prozent kleinerer Partikel bis 0,3 Mikrometer aus der Luft sieben soll. (Bildquelle: amazon.de)
Die beste Maßnahme gegen Corona-Aerosole ist aktuell noch, durch Fensteröffnen zu lüften. Aber wie geht es richtig?
- Wenn möglich, lüften Sie quer: Tauschen Sie die Raumluft über einen Durchzug schnell gegen Frischluft aus. Als wirksam gilt das Stoßlüften bei weit geöffnetem Fenster, am besten mehrere in einem Raum gleichzeitig.
- Optimal ist es, zwei gegenüberliegende Fenster zu öffnen, zuhause mindestens zweimal am Tag für fünf Minuten.
- Dauerhaftes Ankippen der Fenster reicht nicht aus, da hier nur wenig Luft ausgetauscht wird.
- Ziel des Stoßlüftens zum Schutz vor einer Corona-Infektion ist der komplette Austausch der Raum- gegen Außenluft.
Fazit in Kürze: Luftreiniger gegen Coronaviren sinnvoll, aber keine Wundermittel
- Mit Hochleistungs-Luftreinigern ist es möglich, Räume von einer gefährlichen Virenlast zu befreien.
- Voraussetzung ist eine hohe Luftleistung mit mindestens sechs Luftwechseln pro Stunde; manche Experten sehen sogar 12 bis 15 oder mehr Luftwechsel für geboten, zum Beispiel in Arztpraxen oder wenn sich viele Personen im Raum befinden.
- Die Luftwechselrate muss zur Raumgröße und -belegung passen.
- Hohe Filterleistung: Um auch kleinste Aerosolpartikel wirksam aus der Luft zu sieben, sind H14-HEPA-Filter unverzichtbar.
- Die Wirksamkeit von H13-HEPA-Filtern ist nach Meinung einiger Experten aufgrund der gröberen Filterstruktur zehnmal geringer und genügt nicht, um Partikel von 0,1 bis 0,3 µm abzuscheiden.
- Geringe Geräuschemissionen: Um ungestörtes Lernen, Arbeiten und Unterhaltungen zu ermöglichen, müssen die Geräte leise sein.
- Strömungsforscher Professor Kähler von der Bundeswehr-Universität München: Luftreiniger funktionieren am besten im Zusammenspiel mit Masken.
- Regelmäßiges Lüften mit Durchzug ist durch den Einsatz mobiler Luftreiniger nicht vollständig zu ersetzen.
- Am besten sind dauerhaft geöffnete Fenster, das ist aber im Winter nicht realistisch.
- In Räumen, die von mehreren Personen genutzt werden, sollten alle 20 Minuten die Fenster weit aufgerissen werden; in Schulen Querlüften in den Pausen.
- Verzichten Sie bitte auf gesundheitsschädliche Entkeimung mit Ozon, Ionisierung oder UV-C-Strahlung.
