29. Juli 2021

HZDR-Team forscht an Luftreinigungskonzepten zur Virenverminderung

Volle Klassenzimmer, Fahrten mit dem öffentlichen Personennahverkehr, entspanntes Shoppen in Einkaufszentren – all dies ist angesichts der Corona-Pandemie nicht mehr selbstverständlich. Um zu erforschen, wie sich Virenübertragung durch Aerosole und Tröpfchen verhindern lässt, haben sich sieben Helmholtz-Zentren, drei Universitäten sowie zahlreiche Wirtschaftspartner im Projekt CORAERO zusammengeschlossen. Es erhält aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft rund 6 Millionen Euro und hat eine Laufzeit von 4,5 Jahren, beginnend im Sommer 2021. 1,2 Millionen Euro fließen an ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) für experimentelle und numerische Analysen zur Aerosolausbreitung in Innenräumen sowie die Entwicklung spezieller Luftreinigungssysteme zur Verminderung der Virenübertragung in Innenräumen.


Auch wenn der Bezug zur aktuellen Corona-Pandemie auf der Hand liegt, geht es doch um mehr: Ziel des Projektes „Luftgetragene Übertragung des SARS-Coronavirus – von der Grundlagenforschung zu effizienten Luftreinigungssystemen“ (CORAERO) ist einerseits die Entwicklung von Technologien, die unterschiedlichste Viren in der Luft, aber auch auf Oberflächen filtern und deaktivieren können. Gleichzeitig wird auch der Transfer dieser Ergebnisse in die Praxis mitgedacht.

Für das HZDR bringen der Leiter der Experimentellen Thermofluiddynamik Prof. Uwe Hampel und sein Team ihre Expertise in das Projekt CORAERO ein. Drei Schwerpunkte werden die HZDR-Wissenschaftler*innen bearbeiten.

„Es herrscht Einigkeit, dass Viren über Aerosole übertragen werden“, erläutert Uwe Hampel den ersten Schwerpunkt. „Doch bisher ist wenig darüber bekannt, wie genau die Aerosole sich in Innenräumen verteilen und wie man etwa Ventilationssysteme diesbezüglich optimieren kann.“ Genau hier setzen die Dresdner Forscher*innen an und wollen mit experimentellen Studien die Ausbreitung von Aerosolen unter verschiedenen Randbedingungen untersuchen. Gelingt es, die Ausbreitung genauer zu erfassen, könnten in einem zweiten Schritt zielgenaue Maßnahmen, etwa zu Lüftungskonzepten und Strömungsführung im Raum erarbeitet werden.

Unterstützt wird dies in einem zweiten Arbeitspaket durch numerische Simulationen, mit deren Hilfe die Ausbreitung von Aerosolen in Räumen berechnet werden kann. Dazu entwickelt Dr. Gregory Lecrivain eine Software, mit der beispielsweise die Aerosolverdampfung sowie die inaktivierende Wirkung von UV-Licht, Ozon oder Wärme simuliert werden können.
 
Im dritten Schwerpunkt werden die HZDR-Wissenschaftler*innen alternative Verfahren zur Luftreinigung untersuchen. Wäre es denkbar, Aerosole zu waschen und so die Viren unschädlich zu machen, so wie dies in vielen industriellen Gasreinigungssystemen realisiert wird? Oder könnte man Virentests für ganze Räume einsetzen, um infizierte Personen zu ermitteln?

Für die Bearbeitung dieser drei Schwerpunkte erhält das HZDR-Team 1,2 Millionen Euro aus dem Budget des Gesamtprojektes CORAERO.

Da der Transfer ein Kernelement des Verbundprojektes ist, wird in allen Teilprojekten von Anfang an immer mit Wirtschaftspartnern kooperiert. Letztlich geht es den Akteur*innen des Projektes darum, neue Technologien für den Einsatz in Schulen, Betrieben, öffentlichen Verkehrsmitteln und auf öffentlichen Plätzen zu entwickeln und zu transferieren, so dass drastische Maßnahmen wie Schulschließungen in Zukunft eher verhindert werden können.
-> Zur News des HZDR.


Foto ©HZDR/Michael Voigt: Numerische Simulation zur Berechnung der Ausbreitung von Aerosolen in Innenräumen.

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