Für reine Luft sorgen

Spätestens die Corona-Pandemie hat die Bedeutung luftgetragener Bioaerosole für die Übertragung von Krankheiten in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Damit wurde auch der wissenschaftlichen Forschung zur Lufthygiene Auftrieb verliehen. Noch gibt es auf diesem Gebiet aber erhebliche Wissenslücken. Das Österreichische Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI), Mitglied des Forschungsnetzwerks ACR, beschäftigt sich schon seit geraumer Zeit damit, diese Lücken zu schließen. Mit dem Forschungsprojekt AeroMobil wird nicht nur bestehendes Know-how erweitert, sondern auch eine innovative Versuchsanlage aufgebaut, von der KMU direkt profitieren können.

Wissenschaftlerin bei Analyse im Labor
Hände mit Petrischale

Eine modulare und mobile Versuchsanlage soll es künftig erlauben, die Luftreinigung verschiedener Raumkonzepte unter Realbedingungen zu beurteilen. In Kombination mit einem mathematischen Simulationsmodell wird es auf diesem Weg möglich, präzise Aussagen über das potenzielle Infektionsrisiko zu treffen. „Um möglichst realitätsnah einschätzen zu können, wie wirksam ein Raumkonzept vor Allergenen, Viren und Bakterien schützt, arbeiten wir in unseren Testverfahren mit Bioaerosolen“, erklärt Christopher Hartl, Projektleiter am OFI. „Dadurch können wir Partikel nicht nur anhand von Größe und Anzahl erfassen, sondern auch nach ihrem biologischen Risiko bewerten.“

Damit beweisen die Forscher*innen Pioniergeist, denn standardisierte biologische Prüfmethoden für die Inaktivierung von Krankheitserregern gibt es derzeit fast ausschließlich für die Oberflächenentkeimung. Die Effizienz von Luftreinigungsmaßnahmen kann bisher hingegen nur sehr eingeschränkt bewertet werden. So lassen Ergebnisse von Untersuchungen mit nicht-biologischen Aerosolen, wie z.B. mit Kochsalz-Partikeln, Schlüsse auf Krankheitserreger nur begrenzt zu. Außerdem ist momentan auch nur die Prüfung von bestimmten Raumdimensionen möglich.

Mit der Entwicklung einer mobilen Testanlage will das Projekt AeroMobil erstmals die Grundlage dafür schaffen, unter standardisierten Prüfbedingungen Untersuchungen mit infektiösen Viren und anderen luftgetragenen biologischen Gefahrenstoffen direkt in realen Innenräumen durchzuführen. Was bisher nur in sehr kleinem Maßstab realisiert wurde, soll nun in unterschiedlichen Dimensionen und auf reproduzierbare Art und Weise möglich werden. Im Rahmen des Projekts können die Eigenschaften von luftgetragenen Modellviren mit jenen von Krankheitserregern verglichen werden. Das hat hohe Praxisrelevanz und erlaubt die Analyse der Lufthygiene in Fahrzeugen, Gesundheitseinrichtungen oder Büroräumen.

Durch die enge Zusammenarbeit von Verfahrenstechniker*innen und Mikrobiolog*innen wird das erforderliche Know-how verschiedener Fachdisziplinen kombiniert und aufeinander abgestimmt. Die Entwicklung der mathematischen Modelle erfolgt dabei von Anfang an in enger Abstimmung mit den tatsächlichen Laborversuchen. Das ermöglicht die Anpassung des Testszenarios an unterschiedliche Raumdimensionen sowie die Berücksichtigung weiterer Einflussparameter (z.B. zusätzliches Lüften durch Fenster), ohne jedes einzelne Szenario gesondert erproben zu müssen. Auch Informationen zum Ansteckungsrisiko sollen auf Basis einer literaturbasierten Datenbank automatisch einbezogen werden. Um ein hohes Maß an Anwendungsorientierung zu gewährleisten, werden KMU von Anfang an in den Entwicklungsprozess eingebunden. Neben dem OFI sind außerdem die ACR-Institute Zentrum für Soziale Innovation (ZSI) und Güssing Energy Technologies (GET) am Forschungsprojekt beteiligt.

„Das Forschungsprojekt AeroMobil ist ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie die ACR-Institute mit angewandter Forschung Innovationen noch näher zu den KMU bringen.“

Udo Pappler, Geschäftsführer OFI

 

„Als interdisziplinäres Projektteam haben wir uns zum Ziel gesetzt, im Rahmen von AeroMobil eine Versuchsanlage aufzubauen, die es uns ermöglicht, mikrobiologische Messungen – wo es realisierbar und sinnvoll ist – auch direkt vor Ort durchzuführen“, fasst Projektleiter Hartl das Forschungsvorhaben zusammen. „Durch die Kombination mit einem mathematischen Simulationsmodell sollen künftig genauere Vorhersagen für unterschiedliche Settings getroffen werden können.“ Betreiber sowie Hersteller von Luftreinigungssystemen profitieren durch größere Planungssicherheit. Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und der voranschreitenden Urbanisierung wird das Thema Luftqualität in Innenräumen immer relevanter. Durch den direkten Know-how-Transfer zu KMU ist sichergestellt, dass diese ihre Position in einem global wachsenden Markt behaupten können.