Die htw saar hat gemeinsam mit der Rolfhartge GmbH einen Luftreiniger entwickelt, der Keime wie Bakterien, SARS-CoV-2 Viren, Grippeviren, Schimmelsporen, Allergene etc. durch UV-C Licht zu mehr als 99 Prozent unschädlich macht.

Prof. Dr.-Ing. Frank Rückert, Experte im Bereich Strömungssimulation, hat zur Entwicklung des Luftreinigers erfolgreich einen Forschungsantrag gestellt und wurde im Rahmen der Initialförderung der Hochschule gefördert. Gemeinsam mit dem Industriepartner Rolfhartge, der sich seit vielen Jahren mit der Reinigung von Luft in Automobilen befasst, wurde die Entwicklung angegangen.

Hintergrund des Forschungsprojektes sind die Herausforderungen durch die COVID-19 Pandemie. Bestimmte Szenarien führen zu einer hohen Belastung der Luft mit Aerosolen, dem Übertragungsweg für COVID-19 und andere Viren und Bakterien. Gerade der Unterricht in geschlossenen Räumen führt zu hohen Aerosolbelastungen und damit zur Verbreitung des Virus. Ziel war es, einen effektiven, leisen und kostengünstigen Raumluftreiniger zu entwickeln, der die Aerosole von der Raumluft trennt und so den Übertragungsweg von Viren und Bakterien unterbricht.

Auch der Standort eines Filters an der richtigen Stelle in einer Wohnung oder einem Klassenraum ist von entscheidender Bedeutung. Dazu wird mithilfe der numerischen Strömungsmechanik eine Art Wetterbericht im Kleinen erstellt. Im Labor von Prof. Rückert am Innovationscampus in Burbach wurden nicht nur umfangreiche Simulationsstudien zu unterschiedlichen Räumen erstellt. Es wurde darüber hinaus auch die Strömungsführung in einem gemeinsam mit Prof. Dr. Michael Sauer eigens entwickelten und aufgebauten Modellhaus untersucht. „An dem Modellhaus kann zum Beispiel untersucht werden, inwieweit die Lüftung durch offene Fenster oder der Einsatz einer Lüftungsanlage die Strömung im Innenraum verändern oder an welcher Position ein Filter besonders viel Wirkung zeigt. Deshalb sollte man immer vor der Installation des Luftfilters durch Strömungssimulationen überprüfen, wo der Filter am besten installiert wird,“ erklärt Prof. Dr. Frank Rückert.

Aus den Untersuchungsergebnissen können Handlungsanweisungen für die Praxis abgeleitet werden. In einem Klassenraum mit 80 Quadratmetern Grundfläche könnten zwei der neu entwickelten Luftreiniger beispielsweise die gesamte Raumluft innerhalb von zehn Minuten reinigen, d.h. wie vom Umweltbundesamt empfohlen, sechs Mal in der Stunde. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Reduzierung der Virenlast und damit für die Infektionsgefahr. „Einen so schnellen Luftaustausch kann nur ein UV-C Luftreiniger gewährleisten. Diese bewährte Desinfektion von Keimen ist sehr effizient, sicher, zuverlässig und umweltfreundlich, da keine Chemikalien verwendet werden und kein Ozon entsteht. Auch kühlt im Winter durch dieses Verfahren die Raumluft nicht ab,“ fasst Rolf Hartge die Vorteile des Luftreinigers zusammen.

Die UV-C-Komponente sorgt für weitere Vorteile: Der Luftreiniger ist im Vergleich zu Systemen mit HEPA-Filtern sehr leise, so dass der Betrieb die Anwesenden im Raum nicht stört. Zudem ist kein Filterwechsel notwendig, somit besteht keine Infektionsgefahr bei der Wartung. Das für den Dauerbetrieb geeignete System bietet sich auch für schlecht belüftbare Räume an und zeichnet sich durch eine einfache Wandmontage und Bedienung aus. Derzeit wird die Realisierung hinsichtlich Produktion und Vertriebsmöglichkeit geprüft. Der Luftreiniger soll unter 1000 Euro kosten.