Spreading of SARS-CoV-2-laden aerosol particles in closed patient rooms
Final Report Abstract
Das Projekt untersucht den Transport und die Ausbreitung von respiratorischen Aerosoltröpfchen als mögliche Virenträger in Luft. Analysiert wurde die Ausbreitung solcher Aerosole in einem geschlossenen Patientenraum eines deutschen Krankenhauses. Der Patientenraum war mit einer raumlufttechnischer Anlage ausgestattet, die für die Untersuchungen auch zeitweilig abgeschaltet wurde. Die Untersuchung basiert auf der Hypothese, dass sowohl die Luftströmung im Patientenzimmer als auch das Verhalten eines Patienten (nur atmend, sprechend, singend) einen starken Einfluss auf die Ausbreitung der Aerosole im Raum haben. Im Detail wurde ermittelt, wie sich die Aerosolkonzentration im jeweils betrachteten Fall an unterschiedlichen Positionen im Raum ausgehend vom Zustand einer aerosolreien Luft im Laufe der Zeit ändert. Zu diesem Zweck wurden numerische Langzeitsimulationen der turbulenten dispersen Zweiphasenströmung aus Luft und Aerosol im Patientenzimmer durchgeführt. Die Aerosolteilchen wurden an ausgewählten Stützstellen im Luftströmungsfeld durch Luftkeimsammler detektiert. Dabei arbeiten die Luftkeimsammler ähnlich wie Staubsauger, indem sie ein stark lokalisiertes Strömungsfeld erzeugen. Neben den erwarteten Befunden (an unterschiedlichen Positionen ergeben sich unterschiedliche Verläufe für den Anstieg der Aerosolkonzentration, unterschiedliche Sprechaktivitäten führen an der gleichen Positionen zu unterschiedlichen Anstiegen) gab es auch die überrachende Erkenntnis, dass sich die Anwesenheit der Luftkeimsammler auf den Anstieg der Aerosolkonzentration auswirkt. Im ungünstigen Fall behindern Luftkeimsammler den Abtransport der Aerosole aus dem Patientenraum durch die raumlufttechnische Anlage deutlich.
Publications
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Ausbreitung virusbeladener Aerosolpartikel. Acamonta 29 (2022) 69 - 70.
Schwarze R.; Bauer K.; Ernst C.; Hardege R.; Heinrich M. & Neumann, S.
