Viele Eltern und Schüler fragen sich gerade: Wie sicher sind die Schulen vor der Deltavariante des Coronavirus, wenn der Unterricht nach den Sommerferien wieder beginnt? Bislang gibt es in Europa noch keinen Impfstoff, der für Kinder unter 12 Jahren zugelassen wäre. Und für die 12 bis 18 Jährigen besteht nur eine eingeschränkte Impfempfehlung mit dem mRNA-Vakzin von Biontech/Pfizer. Gut möglich also, dass es bald an deutschen Schulen zu ähnlich großen Covid-Ausbrüchen kommt, wie sie in England zur Zeit häufig auftreten.

Eine Alternative zur Impfung wären Luftfilter, die Aerosole mit Viren aus der Atemluft filtern und so das Ansteckungsrisiko reduzieren könnten. Als Präsident des Deutschen Städtetags hat Leipzigs Oberbürgermeister Burkhard Jung (SPD) am Donnerstag allerdings Erwartungen gedämpft, Schulen flächendeckend mit solchen Luftfiltern auszustatten. Denn es gäbe zwei Probleme: Die Filter könnten aufgrund des entstehenden Baulärms nur in den Ferien eingebaut werden. Handwerker seien aber schwierig zu bekommen, da es aufgrund von Engpässen in der Branche lange Wartezeiten bei den Terminen gäbe. In den Sommer- oder den Herbstferien alle Schulen mit stationären Luftfiltern auszurüsten sei also unrealistisch und mobile Filter seien wahrscheinlich nicht wirksam genug.

Bei einem Gespräch mit Ingenieuren und Forschern der Leipziger Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (HTWK) sowie des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) haben die Experten am Donnerstag erläutert, wie die Schulen nun mit dieser Situation umgehen könnten. Das Fazit lautet mehr oder weniger: Lüften, lüften, lüften – und beim Neubau oder bei der Sanierung von Schulen von vornherein richtige Lüftungssysteme installieren.

Denn – da sind sich die Experten einig – die Luft in den Klassenzimmern war schon vor der Pandemie meist schlecht. Uwe Schröder vom Ingenieursbüro "Eichhorn, Glathe, Schröder" hat mit seinen Kollegen mehrfach den Grad an CO2 in der Atemluft von Klassenräumen während des Unterrichts gemessen. Die Ergebnisse davon waren so eindeutig, wie negativ.

Empfohlen ist eine Obergrenze von etwa 1.000 ppm CO2 pro Kubikmeter Atemluft, bei höheren Werten leidet die Konzentration, beginnen die Schüler, sich müde zu fühlen und dem Unterricht nicht mehr folgen zu können. Nutzt man den CO2-Wert als Hinweis darauf, ob genug gelüftet wird, das möglicherweise bestehende Ansteckungsrisiko gering zu halten, dann sollten die Werte sogar unter 600 ppm bleiben, sagt Schröder. Als er und seine Kollegen Messungen an einer sanierten Altbauschule in Leipzig Tests durchführten, zeigte der CO2-Messer mehrfach am Tag auf weit über 2.000 ppm, bei einer Klassenarbeit sogar einmal über 3.000 ppm. Der Lehrer hatte die Fenster geschlossen gelassen, um den Lärm draußen zu halten.

Im Grunde müssten in Klassenzimmern alle 20 Minuten sämtliche Fenster maximal geöffnet und im besten Fall auch die Tür zum Flur und die Fenster auf der gegenüberliegenden Gebäudeseite aufgerissen werden, um optimales Querlüften zu ermöglichen. Die Messungen zeigen, dass es oft eine ganze große Pause braucht, um den Wert auf unter 500 ppm zu senken und dass die Luft schon nach wenigen Minuten Unterricht wieder verbraucht ist.

Der Erfolg der Lüftens sei zudem von vielen Faktoren abhängig: In welche Richtung die Luft ströme, wie warm es draußen und drinnen sei, Windgeschwindigkeit, Luftdruck und so weiter. Bei ungünstigen Bedingungen bewege die Luft von draußen die Aerosole mit den Viren nicht aus dem Gebäude heraus, sondern drücke sie durch die Tür weiter ins Innere.

Dennoch empfiehlt Schröder eine Lüftungsampel für jeden Lehrer, die den CO2-Wert anzeigt und ein Signal gibt, wenn wieder gelüftet werden müsste. Damit könnten nicht nur Ansteckungen verhindert, sondern auch die Konzentration der Schüler verbessert werden.

Die Forschung zum Verhalten von Aerosolen zeigt inzwischen recht klar: Viele Vorstellungen, die viele Experten am Beginn der Pandemie von den Ansteckungswegen hatten, stimmen so nicht. Mit Viren geladene Tröpfchen mit einer Größe von über 100 Mikrometern sind eher die Ausnahme, erklärt Hartmut Herrmann vom Tropos. Viel häufiger sind Viren in nur etwa zwei Mikrometer großen Aerosolen gebunden. Diese fallen nicht zu Boden sondern können über Stunden durch die Luft getragen werden und infektiöse Viren enthalten. "Masken helfen hier sehr gut gegen eine Ansteckung, die 1,5 Meter Abstandsregel hingegen nur sehr wenig", sagt Herrmann. Auch Plexiglas halte Aerosole nicht wirklich ab.

Die Konsequenzen für eine Unterrichtssituation sind klar. Ist beispielsweise eine Lehrerin oder ein Lehrer ansteckend, tragen sie keine Maske und atmen sie ansteckende Viren aus, dann – das zeigen Simulationen von HTWK-Professors Stephan Schönfelder – bekommen binnen 90 Minuten Unterricht praktisch alle Schüler genügend Viren für eine Ansteckung ab. Auch auf Kipp gestellte Fenster senken dieses Risiko nicht erheblich.

Abhilfe auf Dauer könnten nur professionelle Lüftungssysteme schaffen, argumentiert Thomas Hartmann von der HTWK. Von selbst gebastelten Lösungen mit Baumarktmaterial, wie sie im Frühjahr von Mainzer Max-Planck-Forschern vorgeschlagen wurden, rät er ab. "Da bekommt man als Lüftungstechniker Bauchschmerzen." Gut sei auf jeden Fall eine Lösung, die Frischluftzufuhr einschließe. Luftfilter gegen Coronaviren allein könnten zwar das Ansteckungsrisiko senken aber nicht die schlechte Luft im Klassenzimmer verbessern.