Elektrisch erhitzter Nickelschaum könnte Aerosolbelastung von Innenräumen verringern Neuer Luftfilter tötet Coronavirus ab - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neuer Luftfilter tötet Coronavirus ab

Elektrisch erhitzter Nickelschaum könnte Aerosolbelastung von Innenräumen verringern

Coronavirus-Aerosol
SARS-CoV-2 verbreitet sich auch über Aerosole – dagegen haben nun US-Forscher einen Filter entwickelt. © y-dragon, koto_feja/ iStock

Gegen die Ansteckung: US-Forscher haben einen Luftfilter entwickelt, der das Coronavirus SARS-CoV-2 schon bei einer Passage zu 99,8 Prozent abtötet. Dies könnte das Ansteckungsrisiko durch virenhaltige Aerosole in Innenräumen erheblich senken, wie die Wissenschaftler erklären. Der Filter besteht aus einem elektrisch auf 200 Grad erhitzten Nickelschaum, der in gängige Klimaanlagen und Belüftungen integriert werden kann.

Inzwischen kristallisiert sich heraus, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 nicht nur durch beim Husten, Niesen, Sprechen oder Singen freigesetzten Tröpfchen übertragen wird, sondern auch über Aerosole. Sie bestehen aus wenige Nanometer bis Mikrometer kleinen Tröpfchen und Schwebstoffen, die nach dem Ausstoßen mit dem Atem über mehrere Stunden in der Luft schweben bleiben können.

Was tun gegen virenhaltige Aerosole?

„Ein fünf Mikrometer kleines Tröpfchen kann beispielsweise unter typischen Innenraumbedingungen Dutzende Meter weit fliegen, während es aus 1,50 Metern Höhe allmählich zu Boden sinkt“, erklären Lidia Morawska von der University of Technology in Queensland und ihre Kollegen. In geschlossenen Räumen bestehen daher ein erhöhtes Risiko für eine Ansteckung – selbst wenn sonst die Abstandsregeln eingehalten würden.

Wie die Forscher berichten, hat es schon mehrere Superspreading-Ereignisse gegeben, bei denen eine Übertragung des Coronavirus über solche Aerosole die wahrscheinlichste Erklärung darstellt. Umso wichtiger sei es daher, gerade in Zeiten der Lockerung anderer Pandemie-Schutzmaßnahmen für einen adäquaten Schutz gegen virenhaltige Aerosole zu sorgen. Wirksam wäre schon gutes Lüften oder Lüftungsanlagen, die für einen regelmäßigen Luftaustausch sorgen. Auch virentötende Filter oder UV-Licht könnten eingesetzt werden.

Elektrisch erhitzter Nickelschaum

Passend dazu haben nun Luo Yu von der University of Houston und seine Kollegen einen antiviralen Filter entwickelt. Er besteht aus einem bereits kommerziell erhältlichen Nickelschaum, der sich wegen seiner Porosität als Luftfilter eignet. „Angesichts der Tatsache, dass SARS-CoV-2 Temperaturen über 70 Grad nicht aushält, haben wir die Filter so entworfen, dass sie erhitzt werden können“, erklären die Forscher.

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Das Nickel ist von Natur aus leitfähig, hat allerdings einen geringen Widerstand. Deshalb wird es von allein nicht heiß genug, wenn Strom hindurch fließt. Die Wissenschaftler modifizierten daher die Struktur und Anschlussstellen des Nickelschaums so, dass der Widerstand sich erhöhte. Ähnlich wie sich der Glühdraht einer Glühbirne durch den Stromdurchfluss erhitzt, wird nun auch der Nickelfilter bei Stromfluss bis zu 250 Grad heiß.

99,8 Prozent der Viren beseitigt

Im Praxistest erwies sich der neue Filter bereits als sehr wirksam: In einen Lüfter eingebaut, tötete der heiße Nickelschaum 99,8 Prozent aller in der Luft enthaltenen Coronaviren schon bei der ersten Passage durch den Filter ab, wie Yu und sein Team berichten. Auch andere Erreger wie die Sporen des Anthrax-Erregers Bacillus anthracis wurden zu mehr als 99 Prozent abgetötet.

Nach Ansicht der Wissenschaftler eröffnet dieser Filter damit die Chance, potenziell infektiöse Aerosole in Innenräumen zu beseitigen. „Der Filter könnte in Bürogebäuden, Schulen und auf Kreuzfahrtschiffen nützlich sein, aber auch in Flugzeugen oder auf Flughäfen“, sagt Yus Kollege Zhifeng Ren. Auch eine Version als Lüfter auf Schreibtischen oder einzelnen Räumen sei damit machbar.

Da der Nickelschaumfilter mit gängigen Lüftungssystemen kompatibel ist, könnte er relativ zügig in größerem Maßstab produziert und eingebaut werden, so Yu und sein Team. (Clinical Infectious Diseases, preprint, doi: 10.1093/cid/ciaa939; Materials Today Physics, 2020; doi: 10.1016/j.mtphys.2020.100249)

Quelle: University of Houston

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