Ansteckungsgefahr durch Aerosole in Räumen
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Ansteckungsgefahr durch Aerosole in Räumen



Aerosole sind winzige, in der Luft schwebende Partikel, die kleiner als fünf Mikrometer sind. Daraus resultiert ihre Eigenschaft längere Zeit mit Gasen transportiert werden zu können. Aerosole setzen sich im oberen Bereich der Atemwege zum Beispiel beim Ausatmen, Husten, Sprechen oder Singen an den Stimmlippen im Kehlkopf fest. An ihnen können Viruspartikel haften und bei Einatmung Virusinfektionen auslösen. Beim Einatmen können sie auch in die tiefen Teile der Lunge gelangen.

Aktuelle Forschung

Das Robert-Koch-Institut und die American National Academy of Sciences der USA bestätigen Studien, welche „darauf hinweisen, dass Sars-CoV-2-Viren über Aerosole auch im gesellschaftlichen Umgang in besonderen Situationen übertragen werden können.“ Wie häufig sich Menschen über diesen Weg infizieren, ist aber noch nicht geklärt und muss in Studien weiter untersucht werden.
In einer Studie im New England Journal of Medicine bewerteten amerikanische Wissenschaftler die Stabilität von SARS-CoV-2 in Aerosolen. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Übertragung von SARS-CoV-2 durch Aerosole plausibel ist, da das Virus in Aerosolen über Stunden lebensfähig und infektiös bleiben kann.
Bei dieser Studie wurden Aerosole (50% Gewebekultur-Infektionsdosis [TCID50] pro Milliliter) enthalten, unter Verwendung eines dreistrahligen Collison-Verneblers erzeugt und in ein Goldberg-Fass geleitet. Das Inokulum ergab Zyklus-Schwellenwerte zwischen 20 und 22, ähnlich wie sie bei Proben aus dem oberen und unteren Atemtrakt des Menschen beobachtet wurden.

Besondere Gefahr in Räumen


Vor allem in geschlossenen Räumen, wie Wohn und Büroräumen können hohe Konzentrationen an Aerosolen entstehen. Die Belatung der Innenluft in Räumen ist wichtig, da Menschen in Deutschland einen Großteil ihrer Zeit in Innenräumen, Zuhause oder im Büro, verbringen.

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Harvard-Studie: Luftverschmutzung durch Feinstaub erhöht Todesrate

Coronavirus-Patienten in Gebieten, die vor der Pandemie eine hohe Luftverschmutzung aufwiesen, sterben mit größerer Wahrscheinlichkeit an der Infektion als Patienten in saubereren Teilen des Landes. Dies geht aus einer neuen landesweiten Studie hervor, die den ersten klaren Zusammenhang zwischen der langfristigen Belastung durch Luftverschmutzung und der Covid-19-Todesrate aufzeigt.

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In einer Analyse von 3.080 Verwaltungsbezirken in den Vereinigten Staaten fanden Forscher der T.H. Chan School of Public Health der Harvard-Universität heraus, dass höhere Konzentrationen der winzigen, gefährlichen Partikel in der Luft, die als PM 2,5 („particulate matter“) bekannt sind, mit höheren Todesraten durch die Krankheit in Verbindung gebracht werden. „Die Ergebnisse dieses Papiers legen nahe, dass eine langfristige Belastung durch Luftverschmutzung die Anfälligkeit für die schwersten Covid-19-Erkrankungen erhöht“, schrieben die Autoren. Sie fanden heraus, dass, wenn Manhattan seinen durchschnittlichen Feinstaubgehalt in den letzten 20 Jahren nur um eine einzige Einheit oder ein Mikrogramm pro Kubikmeter gesenkt hätte, die Stadt zu diesem Zeitpunkt des Ausbruchs höchstwahrscheinlich 248 Covid-19-Todesfälle weniger gehabt hätte.

Feinstaub, v.a. der kleine PM 2,5, verursacht Mikroentzündungen in der Lunge, welche über einen längeren Zeitraum zu Krebs und schwerwiegenden Vorerkrankungen führen kann. Der kleinste Feinstaub dringt bis tief in die Bronchien und Lungenbläschen vor. Die Entzündungen können auch zu Folgeschäden in anderen Organen führen.

Mit etwa 200 Mio. Betroffenen zählen Krankheiten wie COPD („chronic obstructive pulmonary disease“) zu den häufigsten Erkrankungen weltweit. In Deutschland sind Schätzungen zufolge zehn bis zwölf Prozent der Erwachsenen über 40 Jahren von COPD betroffen. Die durch die Krankheit verursachten volkswirtschaftlichen Gesamtkosten schätzen Experten auf jährlich fast zehn Milliarden Euro.

Solaga hat es sich zum Ziel gesetzt mittels nachhaltiger, naturnaher Algensysteme die Luft in den Städten und damit die Gesundheit der Bevölkerung insgesamt zu verbessern. Alwe ist das weltweit erste, lebendige Bild, welches mit Hilfe von Algen aktiv die Umgebungsluft verbessert. Es ist ein natürlicher Luftreiniger und außergewöhnlicher Blickfang in einem. Die Maße sind 50x50x5cm. Auf der Rückseite befindet sich ein Tank, welcher die Algen mit Wasser versorgt. Die Luft strömt an Seitenöffnungen ein und wird durch die Algen erwärmt, so dass sie durch natürliche Zirkulation auf der Oberseite wieder ausströmt. Strom ist nicht erforderlich. Die Algenbilder halten 8-12 Monate. Untersuchungen an der TU Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung haben gezeigt, dass 30-50 % der das Bild passierenden Schadstoffe wie Stickoxide, Feinstaub, Kohlendioxid und Chemikalien an der feuchten Oberfläche aufgenommen werden. Sie dienen als Nährstoffe der Algen, welche nicht wie Pflanzen über Wurzeln zur Aufnahme dieser verfügen.

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Luftverschmutzung: Die Belastung durch Feinstaub ist eine Gefahr für unsere Gesundheit

Luftverschmutzung ist eine ernste Bedrohung für die Gesundheit der Menschen. Feinstaub, Stickoxide, Ruß und Ozon erhöhen Gesundheitsrisiken wie Lungen- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Krebs oder neurologische Erkrankungen. Die Lebenserwartung Betroffener verringert sich. Anders als Abwasser oder Abfall können wir die steigende Luftverschmutzung nicht wahrnehmen. Das macht diese zu einer der am meisten unterschätzten Gesundheitsrisiken, weshalb die Weltgesundheitsorganisation bereits seit 2014 Luftverschmutzung als ein großes Gesundheitsrisiko weltweit einstuft. Nach Angaben der UN sind Millionen von Todesfällen pro Jahr auch auf die Belastung durch verschmutzte Luft zurückzuführen.

Die Anfälligkeit für Erkrankungen durch eine dauerhafte Einwirkung von Feinstaub auf menschliche Lungen ist erkennbar. Das lässt einen Zusammenhang von Luftverschmutzung und dem Verlauf von Lungenkrankheiten vermuten. Die kleinen und kleinsten Partikel können über die Atmung in den Körper gelangen und dort verschiedenste Reaktionen verursachen. So können bestimmte Partikelgrößen sogar die Lungen-Blutbarriere durchdringen. Die Vorbelastung des menschlichen Körpers durch Feinstaub scheint ihn zu schwächen. Dies macht in anfälliger für Viren. Insbesondere solche, die die Lungenfunktion angreifen. Wie viel der Einzelne davon verträgt, ist von individuellen Faktoren abhängig. Für jeden gilt aber, dass Feinstaub eine erhöhte Belastung darstellt, die viralen Erregern Vorschub leistet. Atemwegserkrankungen können sich so leichter festsetzen und zeichnen einen extremeren Verlauf. Auch bei gesunden Menschen erhöht sich bei dauerhafter Belastung durch Feinstaub so die Wahrscheinlichkeit krank zu werden.

Insbesondere Bewohner von Ballungszentren sind betroffen. Grenzwertüberschreitungen werden meist in Städten gemessen. Vekehr, Industrie und Haushalte sind hier auf engem Raum zusammen. Städte werden durch eine fossil-getriebene Infrastruktur betrieben. Dies bedeutet weiterhin eine Luftbelastung durch urbane Verbrennungsprozesse. Beiprodukte, wie Formaldehyd, Stickoxide und Kohlendioxid reichern sich so insbesondere in der Stadt an. Ebenso stellen Feinstaub, VOC, Schwefeldioxid und Ozon eine Gefahr dar und vor allen sind Menschen in Städten und in der Nähe groß- industrieller Anlagen diesen Luftschadstoffen täglich ausgesetzt. Ein großer Teil der Bewohne europäischer Städte ist einer Belastung ausgesetzt, die über dem als gesundheitsgefährdend erachteten Werten liegen. Jedoch kennt Luftverschmutzung keine Grenzen und so verteilen Wind und Wetter die Luftschadstoffe auf der ganzen Welt.

Neben den bekannten Gefahren der verschmutzten Außenluft muss auch die Qualität der Innenluft berücksichtigt werden. Die Schadstoffkonzentration kann in schlecht belüfteten Räumen schnell ansteigen. Wir verbringen etwa 90% unserer Zeit in Innenräumen. Selbst in Städten mit starker Außenluftbelastung kann die Innenluft bis zu 10x höhere Schadstoffkonzentrationen aufweisen. Immer mehr Gebäude werden mit künstlicher Ventilation ausgestattet, welche die Luft wiederaufbereitet, um Energie einzusparen. Die Frischluftrate wird dabei aus energetischen Gründen minimiert. Das führt gleichzeitig zur erhöhen Konzentration von Schadstoffen innerhalb der Räume. Insbesondere im Zeitalter immer energieeffizienterer Gebäude ist die Luftverschmutzung in Innenräumen und Büros ein immer wichtigeres Thema.

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Blog, solaga.de

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Grünes Design: Gesund und produktiv im Homeoffice

Aufgrund des Coronavirus bleiben viele Mitarbeiter im Homeoffice. Wer dort gesund und produktiv tätig sein möchte, hat es mit neuen Herausforderungen zu tun.

Die Trennung zwischen Privat- und Berufsleben verschwindet im Homeoffice allzu leicht. Das ist für die Produktivität, aber auch für die Psychologie nicht hilfreich. Ratgeber empfehlen hier klare Grenzen zu setzen: Verhalten sie sich möglichst, wie sie auch handeln würden, wenn sie normal zu Arbeitsstelle fahren.

Die Familie

Da im Moment Schulen und Kindergärten geschlossen sind, ergibt sich für Familien eine neue Herausforderung. Nicht nur die Eltern sind im Moment zuhause, auch die Kinder können Angebot in der Schule oder Kindergarten nicht nutzen. Digitale Lernangebot können hier helfen. Manche Schulen bieten diese auch extra an. Auch gibt es im Internet zahlreiche Berichte mit Erfahrungen und Ideen für ein Homeoffice mit Familie.

Skype, Slack, etc.

Anwendungen, die früher meist in der Freizeit genutzt wurden, da man mit den Kollegen auf der Arbeit zusammen war, bekommen nun auch eine wichtige Bedeutung im Arbeitsalltag. Skype und Co werden in der Corona-Krise die neuen Besprechungsräume. Das trifft Kundengespräche, interne Präsentationen, Bewerbungen. Alles, was sich nicht sinnvoll verschieben lässt, sondern in einem Unternehmen an alltäglicher Kommunikation anfällt, wird nun online abgewiegelt.

Die passende Einrichtung und saubere Luft

Im Homeoffice sollte man sich wohlfühlen. Wer arbeitet, wo er auch wohnt, sollte sich noch mehr Gedanken um die Umgebung machen. Wichtig ist wohl einen eigenen Raum für das arbeiten zu schaffen. Ein bequemer Stuhl und richtiger Schreibtisch sind für ein längeres Arbeiten auch sinnvoll. Gegen Lärm kann man mit Kopfhörern vorgehen. Ein Platz mit viel Licht und einem Fenster ist hilfreich..

Wer Zuhause so produktiv und angenehm wie möglich tätig sein möchte, sollte außerdem darauf achten für saubere Luft im Homeoffice zu sorgen. Passendes Design und persönliche Dekorationen runden das Bild ab.

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Luftreinigung gegen trockene Schleimhaut

Eine Schleimhaut befindet sich an den Wänden aller Hohlorgane sowie an den Geschlechtsorganen, der Nase und dem Mund. Schleimhäute produzieren entweder selbst Sekrete oder haben Drüsen in der Nähe, durch die die Feuchtigkeit garantiert wird. Außerdem sind sie zur Immunabwehr wichtig. Schleimhäute schützen unseren Körper vor krankmachenden Schadstoffen, transportieren verschiedenste Stoffe und bilden einen befeuchtenden Gleitfilm. 

Die Mundschleimhaut

Die Mundschleimhaut ist eine wichtige Schutzbarriere. Sie schützt gegen Keime und Erreger, die mit der Nahrung, über die Hände oder Gegenstände wie Besteck oder Strohhalme oder die Luft aufgenommen werden. Wird ihre wichtige Funktion über längere Zeit gestört, kann uns dies anfällig für Krankheiten machen. Befeuchtet wird sie durch den Speichel, von dem wir täglich bis zu 1,5 Liter produzieren. Die ständige Befeuchtung schützt die Schleimhäute vor dem Austrocknen, fördert die Wundheilung und wehrt durch das im Speichel enthaltene Enzym Lysozym Bakterien, Viren und schädigende Säuren ab.

Was bedroht die Schleimhaut?

Menschen leiden oft unter einer trockenen Mundschleimhaut. Durch mangelnde Versorgung und trockene Innenluft wird die Mundschleimhaut zu trocken und kann ihre Schutzfunktion nicht mehr optimal ausüben. Es entstehen Probleme beim Kauen, Schlucken und Sprechen. Zudem kann es zu Verletzungen im Mundraum kommen. Die Folge sind Entzündungen, die häufig auch von unangenehmem Mundgeruch begleitet sind. Wir bemerken die trockenen Schleimhäute oft gar nicht oder können die Beschwerden nicht klar benennen.

Wie wichtig ist die Umgebungsluft?

Krankheitserreger können sich bei einer trockenen Schleimhaut leichter verbreiten. Dies sollte unbedingt verhindert werden. Eine saubere und feuchte Umgebungsluft spielt dafür eine entscheidende Rolle: Luftreiniger reinigen Schadstoffe aus der Umgebungsluft. Luftfilter entfernen Schadstoffen schon bevor sie ihre Schleimhaut überhaupt erreichen.In Innenräumen denken wir nicht so oft an Luftreinigung. Doch in Wirklichkeit ist die Luft in unseren Wohnungen oft deutlich höher belastet als Außenluft. Alltägliche Tätigkeiten wie kochen, putzen, drucken und das Spielen mit Haustieren setzen Allergene und Luftschadstoffe im Haus frei. Hinzukommen Schadstoffe aus der hineingelassenen Außenluft: Allergene, Bakterien, Viren, Feinstaub sowie Pollen, schädliche Gase und Gerüche.

Biologische Luftreinigung

Biologische Luftreiniger befreien Innenräume von gefährlichen Substanzen und Gerüchen. Dafür muss man keine Chemikalien verwenden, sondern kann auf nachhaltige biologische Varianten setzen. Biologische Luftreiniger nutzen Pflanzen, Moose oder Algen, um sauber Luft in Innenräumen zu erzielen. Dies schützt die menschliche Schleimhaut und macht sie fit für die Immunabwehr.

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Interview mit einem Startup-Gründer – Johann Bauerfeind von Solaga

Was können Algen, was andere Pflanzen nicht können?

Algen, besonders Mikroalgen und Cyanobakterien, besitzen bestimmte Pigmente, dank denen sie auch bei schwierigen Lichtverhältnissen Fotosynthese betreiben können. So zum Beispiel unter Steinen und auch in Büros. Viele andere Pflanzen können das nicht.

Wir haben außerdem festgestellt, dass Mikroalgen und vor allem Cyanobakterien sich auch an der Luft einsetzen lassen, da sie Biofilme bilden. Luftschadstoffe bleiben an den Biofilmen hängen und werden teilweise von den Mikroalgen verstoffwechselt. Man kann sich das als eine Art Filtermaterial vorstellen, das die Verunreinigungen auffrisst. Das macht Algen besonders.

Wie hilft Ihnen Ihr absolviertes Studium an der HTW Berlin in Ihrem heutigen Alltag?

Es bildet eine Grundlage für die eigene Entwicklung. Mein Studium hat mir einen guten Überblick über die verschiedenen Bereiche gegeben, die wichtig sind, um Produkte zu entwickeln und zu vermarkten. 

Die Nähe zu Industriewissen und Prozessen hat mir bei der Gründung stark geholfen, um mich schnell ins Firmen und Geschäftsvokabular einzuarbeiten. Die diversen Fachrichtungen und AWE-Fächer an der HTW Berlin lassen auch Einblicke in andere Gebiete zu. Ich bin dankbar, dass mein Engagement auch im Fachbereich gefördert wurde und mir nicht unnötig Steine in den Weg gelegt wurden, was keine Selbstverständlichkeit bei der Hochschulbürokratie ist.

Wie sieht Ihre Vision für die Zukunft aus?

Ich möchte als Ingenieur und Entrepreneur mein erlangtes Wissen nutzen, um neue Lösungsansätze zu entwickeln und meinen Beitrag für eine nachhaltigere Zukunft zu leisten. Für mich gilt dies als moralischer Imperativ: Man sollte sein Wissen einsetzen, um zumindest einen kleinen Einfluss auf die heutigen sowie zukünftigen Probleme zu nehmen. Als Entrepreneur habe ich gelernt, wie wichtig es ist, Erfahrungen und Wissen weiterzugeben. Zukünftig werde ich weiter daran arbeiten, biotechnologische Lösungsansätze zu finden – auch in Bereichen, in denen die Biotechnologie noch unterrepräsentiert ist.

Mit wem würden Sie gerne einen Kaffee oder Tee trinken gehen?

Mit Prof. Dr. Hans Henning von Horsten von der HTW Berlin! Wir versuchen schon seit einer Weile unsere Zeitpläne abzustimmen und ich schulde ihm noch ein Käffchen. Ich hoffe außerdem darauf, dass sich meine Wege mal mit dem Molekularbiologen George Church kreuzen. 

Was ist das Ziel Ihres Start-ups Solaga?

Unser Ziel ist es, graue Städte etwas grüner zu machen. Der urbane Raum wächst extrem und wir brauchen dringend Lösungen für saubere Energie und bessere Luft. Wir haben eine „lebendige“ Plattformtechnologie geschaffen, die lebende Mikroalgenbiofilme zur Luftverbesserung nutzt. Weitere Anwendungen, um diese Filmsysteme zur Energieproduktion und als Biofilter für Industriegase zu nutzen, sind in der Pipeline. Das macht Städte nicht nur optisch grüner, sondern trägt auch zu einer effektivieren Kreislaufwirtschaft bei, indem CO2 wiederverwendet wird.

Wie kam Ihnen die Idee für Solaga?

Ich habe meinen Mitgründer Ben während eines Forschungsprojektes an der TU Berlin kennengelernt und wir sind beide der Überzeugung, dass wir in der Zeit der Biologie leben und die Natur noch viele neue Lösungsansätze für unsere heutigen Probleme bereithält. Einige großindustrielle Projekte arbeiten bereits mit Mikroalgen zur Energieerzeugung. Wir wollten einen anderen Weg gehen und den Menschen diese lebendige Technologie greifbarer machen. Wir sind fest überzeugt, dass unsere Lösung sehr eng mit den Konsument_innen entwickelt werden muss, um einerseits deren Bedürfnisse zu verstehen und diese für biologische Lösungen zu sensibilisieren. 

Johann Bauerfeind
Ein Gefäß mit Flüssigkeit und Algen
Johann Bauerfeind schaut durch ein Mikroskop
Johann Bauerfeind betrachtet ein Reagenzglas mit Flüssigkeit und Algen

Fotos: Jan-Christoph Hartung
© HTW Berlin, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

18. Oktober 2019

Quelle: https://campus-stories.htw-berlin.de/jahr/2019/johann-bauerfeind/

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