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Im Rahmen der SARS-CoV-2-Pandemie müssen insbesondere Einrichtungen des Gesundheitswesens auch während strenger Schutzmaßnahmen geöffnet bleiben. Um zu verhindern, dass diese Orte für eine weitere Zunahme des Infektionsgeschehens verantwortlich sind, werden innovative Hygienekonzepte benötigt.

Das Vorhaben adressiert präventive Hygienemaßnahmen auf Basis der Luftentkeimung mittels UVC-Technologie zur Reduktion des individuellen Erkrankungsrisikos während des Aufenthalts in Räumen medizinischer Einrichtungen. Maßgebliche Zielgruppe sind jene Patient:innen, für die aufgrund von Vorerkrankungen der Besuch dieser Einrichtungen unvermeidbar ist – die zeitgleich aber mit einem erhöhten Ansteckungsrisiko sowie einem schwereren Krankheitsverlauf im Falle einer Infektion rechnen müssen. Mittelbar wird durch diese Maßnahme zudem auch die Leistungsfähigkeit des Gesundheitswesens gestärkt, da das Ansteckungsrisiko für die Beschäftigten gesenkt wird und die Räume keine Nutzungseinschränkung erfahren müssen.

Die bisher primäre Strategie des Lüftens zur Verdünnung der potentiellen SARS-CoV-2-Konzentration ist bau- und hygienetechnisch nicht überall möglich. Hinzu kommt, dass mit dem Lüften speziell in den Wintermonaten neben einer erheblichen Minderung der Behaglichkeit auch eine immense ökonomische und auch ökologische Belastung aufgrund gesteigerten Heizens einhergeht.

Die Potentiale der UVC-Luftentkeimung sind zwar bekannt, aufgrund fehlender Erkenntnisse zur Wirksamkeit und Sicherheit unter Realraumbedingungen zur Bekämpfung des SARS-CoV-2-Erregers allerdings bislang nicht beachtet. Dies verhindert bisher generell die Nutzung von UVC-Luftentkeimungssystemen zur Bekämpfung epidemisch bzw. pandemisch auftretender Infektionen. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, UVC-Systeme in Wirkung und Einsatzverhalten in Innenräumen zu analysieren und einen von behördlicher Seite genehmigungsfähigen Weg zu eröffnen, damit durch die Anwendung der UVC-Luftentkeimung neben der Reduktion des Erkrankungsrisikos im medizinischen Bereich auch weitere Bereiche des öffentlichen Lebens (insbesondere Schulen und kulturelle Einrichtungen) wieder dauerhaft geöffnet werden können. So sollen auch zukünftig UVC-basierte Luftentkeimungssysteme die Schließung wichtiger öffentlicher Infrastruktur frühzeitig verhindern.

Simulationsmodell der HTWK-Forschenden zur Viruskonzentration

In das Projekt bringen die HTWK-Forschenden ihre Expertise zur Strömungssimulation ein: Dabei werden sie ihr numerisches Berechnungsmodell zur Ausbreitung von Aerosolen um die Komponente der UVC-Luftentkeimung erweitern. Mit dem Modell können sie die Viruskonzentration durch Luftströmungen im Raum berechnen und herausfinden, wie hoch das tatsächliche Infektionsrisiko für jede einzelne Person in einem Raum bei gleichzeitiger UVC-Luftentkeimung ist. In das Berechnungsmodell gehen unter anderem Raumgröße, Anzahl an Personen, Abstände zueinander, Anzahl, Leistung und Standorte der UVC-Luftentkeimungsgeräte, Partikelanzahl der Aerosole sowie Dauer des Aufenthalts ein.