Aktuelles

18.05.2021

Von Aerosolen und Absauganlagen

Gemeinsames Projekt der TU Clausthal und der Harz-Weser-Werke gGmbH.

Angefangen hat alles mit einem Fernsehabend von Marion Horstkotte, Mitarbeiterin der Harz-Weser-Werke (HWW), Werkstatt Osterode. An diesem Abend lief eine Sendung, in welcher technische Möglichkeiten von Abluftanlagen für Räume zur Verbesserung der Lufthygiene vorgestellt wurden.
Marion Horstkotte nahm den Gedanken auf und sprach Karsten Dannenberg, Werkstattleiter in Osterode, auf die Idee an, dass dies während der Corona-Pandemie auch eine weitere Schutzmaßnahme für die Arbeitsbereiche der Werkstatt Osterode sein könnte.

Von dieser Idee angetan, wurde Kontakt zu Dr. Daniel Tomowski von der Technischen Universität Clausthal aufgenommen. Dr. Tomowski ist an der TU Clausthal in dem Bereich Technologietransfer und Forschungsförderung verantwortlich für Technologieberatung und Unternehmenskontakte und bei den HWW kein Unbekannter. Als Referent für Technologie- und Innovationsberatung der Wirtschaftsregion Goslar ist er vielmehr ein geschätzter Netzwerkpartner der HWW.

Kurzerhand organisierte Dr. Tomowski einen Videotermin mit Prof. Dr. Wolfgang Schade, ebenfalls von der TU Clausthal. Prof. Schade forscht am Institut für Energieforschung und Physikalische Technologien. Darüber hinaus sammelte er mit seinem Team des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts schon einige Erfahrung auf dem Gebiet der Abluftanlagen, indem er Experimente in großen Hörsälen durchführte.
Während des Termins sprachen sie über Herausforderungen des Werkstattbereich der HWW und erste Daten zur Ermittlung der Messung wurden ausgetauscht. So war neben dem Volumen der Arbeitsräume auch die Anzahl der Arbeitsplätze eines der Themen. Prof. Schade zeigte sich schnell bereit die HWW ehrenamtlich zu unterstützen.

In einem darauffolgenden Vortrag erörterte er die Ausbreitung von Aerosolen in geschlossenen Räumen. Das Wichtigste dabei sei der ständige Luftaustausch. Optimal sollte ein Raumluftaustausch 3-mal die Stunde erfolgen, d.h. alle 20 Minuten sollte ein Raum komplett von der ausgeatmeten Luft befreit werden, damit alle Viren und Bakterien über den Ventilator und ein angekipptes Fenster nach außen geführt werden. Hierzu musste nun die entsprechende Anlage und auch der Ventilator für den Luftaustausch berechnet werden.

Als Proberaum entschied man sich für einen Gruppenraum, der über 16 Arbeitsplätzen verfügt.
Die Vorrichtungsbauer der HWW, Bernward Kunze und Michael Rudert, machten sich direkt an die Arbeit des Baus der Anlage. Dabei wurden u.a. im Kunststoff-Schweißverfahren mehrere Abluftrohre mit unterschiedlichen Durchmessern verschweißt. Diese wurden zusammengeführt und die Absaugung über einen Ventilator installiert.
Interessant ist auch die Funktionsweise der Anlage. Dabei schweben die kleinsten Aerosolpartikel nach oben, direkt unter die Raumdecke, werden dort aufgesaugt und dann nach draußen befördert. Das Tragen von Masken ersetzt dies zwar nicht, aber das Risiko einer Infektion mit dem Corona-Virus wird erheblich verringert, da die Abluft über die Verbindungsrohre in das Zentralrohr mit Hilfe eines Ventilators durch das gekippte Fenster nach draußen geführt werden.

In einem nächsten Schritt wird ein Vor-Ort-Termin mit Prof. Schade stattfinden, um die Luftströmung am Trichter sowie mittels eines Aerosol-Messgerätes den Virenanteil vor und nach Inbetriebnahme der Anlage zu messen und damit die konkrete Wirksamkeit der Absauganlage zu errechnen. Die Messungen finden dabei mithilfe von Dummy „Oleg“ statt, der durch einen Schlauch aus Mund und Nase das Ausatmen von Aerosolen und CO2 simuliert, welche nur wenige 100 Nanometer groß und mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind.

Auch ohne abschließende Messungen zu genauen Prozenten der Wirksamkeit ist bereits eine deutlich spürbare Verbesserung der Raumluft festzustellen.

Foto: TU Clausthal