Adiabate Luftbefeuchtung

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Adiabate
Luftbefeuchtung
im Zeichen der Zeit
V 12.0
Dr.R.Hüster, SCIENTICON
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Schnupfen
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2
Niessen
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3
O
NIESSEN: Aerosole mit Viren verteilen sich
O
Einatmen: Aerosole + Viren gelangen in die Nase
O
Die Viren dringen in die Zellen ein (Kapern)
O
Die Viren übernehmen die Leitung (Machtwechsel)
O
Die Zellen produzieren nur noch Viren
O
Die Zellen schwellen an, die Nase ist völlig zu
O
Die Zellen zerplatzen, Viren werden freigesetzt
Die Nase läuft, Niessen ohne Ende
O
Viren-Aerosole verteilen sich neu in der Raumluft
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Auch Husten enthält Viren
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Aerosol-Übertragung von Influenza A Viren
75-100 % Übertragungsrate bei 20-30% RF /20°C
3,5 - 5,2 g H2O/m3
25 % Übertragungsrate bei 50% RF /20°C
8,7 g H2O/m3
0 % Übertragungsrate bei
80% RF /20°C 20°C
14 g H2O/m3
O
Tiefe Temperaturen fördern eine Infektion
O
Hohe Temperaturen verhindern eine Infektion
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Viren werden als Partikel oder kleine Wassertröpfchen
(Aerosole) eingeatmet und gelangen so in uns:
Bei geringer Luftfeuchtigkeit verlieren die Aerosole Wasser.
Sie werden kleiner oder die Viren liegen als Partikel vor.
Je trockener die Luft, desto höher ist das Infektionsrisiko.
Hygienische Luftbefeuchtung senkt das Infektionsrisiko.
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Bei ausreichender
rel. Luftfeuchtigkeit
(45%RF und 20°C)
ist die Gesundheitsgefährdung durch
Bakterien, Viren,
Pilze und Milben
am geringsten.
Eine hygienische
Luftbefeuchtung ist
vorbeugender
Infektionsschutz
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Generelles Risiko: Zu trockene Luft
O
Der Mensch hat keinen Sensor für Luftfeuchtigkeit
O
Objektiv festgestellte niedrige Hautfeuchte
korreliert mit subjektiv mehr Hautbeschwerden*
O
Signifikanter Einfluss der rel. Luftfeuchte < 22 %
auf das Symptom trockene Haut* (*ProKlima Studie)
Brasche, S., Bullinger M., Schwab R., Gebhardt H., Herzog V., Bischof W.:
Comparison of risk factor profiles concerning self-reported skin complaints
and objectively determined skin symptoms in German office workers.
Indoor Air 2004; 14
Brasche S., Bullinger M., Bronisch M., Bischof W.: Eye- and skin symptoms in
German office workers. Int. J. Hyg. Environ. Health 2001, 203
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Nicht nur Frösche brauchen hohe Luftfeuchte
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Medizinisch notwendige ausreichender Luftfeuchte
Schematischer Schnitt durch die Schleimhaut
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Cilienrasen der Schleimhaut (REM)
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Auswirkung zu trockener Luft
O
Der Schleim verliert Wasser an die Luft
O
Der Schleim dickt ein und wird viskoser
O
Die Cilien können den zähen Schleim und die
anhaftenden Partikel nicht mehr abtransportieren
O
Die Selbstreinigungsfunktion erliegt
O
Der glasklare Schleim wird von Bakterien befallen
O
Der Schleim wird trübe, gelb bis grün
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Immunabwehrpartner: Schleimhaut
Erhaltung der Selbstreinigungsfunktion
O
Maßvolle, gesteuerte Luftbefeuchtung
O
Ausreichende Flüssigkeitsaufnahme
O
nicht Rauchen
Befeuchtete Luft darf kein gesundheitliches Risiko darstellen
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Manche RLT-Anlagen erzeugen AEROSOLE
Kleinere Tropfen verdunsten schneller als Große
Höherer Druck ergibt kleinere Tröpfchen
kleinere Tröpfchen = kürzere Befeuchtungsstrecke
Folge: Feinste Zerstäubung mit Hochdruckzerstäubung
(85-100 bar)
Aber:
kleine Tröpfchen mit 1-10 µm verdunsten
wieder viel langsamer...
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AEROSOL-Flug
In ruhiger Luft setzt sich ein Aerosol-Partikel von 100 µm
Durchmesser nach 5,8 sec ab, ein Partikel mit 10 µm benötigt
bereits 8,2 min. Ein Aerosolteilchen mit 1 µm Durchmesser
benötigt sogar 12 h Zeit um sich abzusetzen (Baron).
In der turbulenten Luft der RLT-Anlage setzt sich nach der
Sedimentationszeit für ruhige Luft die Hälfte der Aerosole
ab. Die anderen Aerosole werden noch herumgewirbelt.
Auch Legionellen mit ihren Amöben können mit Aerosolen
transportiert werden (Beispiel Legionelleninfektion Ulm)
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PRAXISTEST:
Aerosolmessung im Luftkanal mit einem Aerosolmonitor
Hochdruckbefeuchtersystem,
Luftgeschwindigkeit 2,5 bis 3,5 m/s
6 m Entfernung von der Befeuchterkammer
Beim Zuschalten des Befeuchters werden noch in 6 m
Entfernung große Mengen an Aerosolen gemessen,
die offenbar bis in die Büroräume getragen werden.
Nicht alle Wassertröpfchen verdunsten
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A e r o s o l -P r o d u k t i o n d u r c h e i n Ho c h d r u c k b e f e u c h t u n g s s y s t e m
Isokinetische Messung in 6 m Abstand vom Befeuchter bei Luftgeschw. 2,5 bis 3,5 m/s
gemessen: Partikel/m3 in unterschiedlichen Größenbereichen (GRIMM Aerosolmonitor)
Ho c h d r u c k b e f e u c h t e r ( 0 % A n f o r d e r u n g )
0,50,65 µm
0,65 0,8 µm
0,8 1,0 µm
1,0 1,6 µm
1,62,0 µm
2,0 3,0 µm
3,0 4,0 µm
105.000
40.000
10.000
5.000
2.000
3.000
0
Hochdruckbefeuchter (100% Anforderung, 1,2 g H2O/m3)
0,50,65 0,8 1,0 1,62,0 0,65 µm
0,8 µm 1,0 µm
1,6 µm
2,0 µm 3,0 µm
3,0 4,0 µm
150.000
40.000
40.000
10.000
19.000
24.000
5.000
Differenz zwischen befeuchteter Luft und unbefeuchteter Luft
0,50,65 0,8 1,0 1,62,0 3,0 0,65 µm
0,8 µm 1,0 µm
1,6 µm
2,0 µm 3,0 µm 4,0 µm
45.000
0
30.000
5.000
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17.000
21.000
5.000
4,0 5,0 7,5 5,0 µm 7,5 µm 10 µm
0
0
0
4,0 5,0 7,5 5,0 µm 7,5 µm 10 µm
2.000
4.000
1.000
4,0 5,0 7,5 5,0 µm 7,5 µm 10 µm
2.000
4.000
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1.000
10 15
µm
0
10 15
µm
0
10 15
µm
0
21
Aerosole werden eingeatmet und gelangen in
unterschiedliche Bereiche unserer Atemwege:
Thorakale Fraktion:
Anteil, der bis in die Bronchien gelangt:
Bronchien
2 - 3 µm
Bronchiolen
1 - 2 µm
Alveolengängige Fraktion: Anteil, der bis in die Lungenbläschen
(Alveolen) gelangt:
Alveolen (Lungenbläschen)
0,1 - 1 µm
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22
Gefahr durch Aerosolbildung?
O
Gefährdungspotential ermitteln:
Aerosolspektrum der Befeuchtungssysteme messen.
O
Bei Produktion von lungengängigen Aerosolen:
konsequente Überwachung der Qualität des
zerstäubten Wassers
O
Mikrobiologische Kulturverfahren erfassen nur lebende
Bakterien; zerstörte Bakterien setzen Endotoxine frei,
Endotoxingehalt - Bestimmung sinnvoll (notwendig).
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Lebensräume für Legionellen
O
Legionellen lieben Biofilme
O
O
Biofilme überziehen Rohrleitungen und
Zwischenspeicher
Biofilme wachsen auf Ionen-Austauscherharzen
O
Biofilme wachsen auf RO-Membranen
O
Biofilmbakterien penetrieren RO-Membranen
O
Biofilme wachsen auf der Permeat-Seite weiter
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Biofilm-bildende
Bakterien, umhüllt
von schleimigen extrazellulären polymeren
Substancen (EPS)
Probe: Dr.Hüster
Präparation und SEM
Dr. E.Wehrli, ETH Zürich
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BIOFILME in Leitungssystemen
O
Abscheren von Biofilmfetzen und
Biofilmpartikeln
O
Erst dann ist eine massive Kontamination
des Wassers(>>10.000 CfU/ml)nachweisbar
O
Biofilm-Partikel - und Fetzen besiedeln alle
feuchten Oberflächen im Luftkanal
O
Biofilm-Bildung auf alle feuchten
Oberflächen im Luftkanal
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Pilzdurchwachsener Biofilm
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Alter mehrschichtiger
Biofilm, hohes
Korrosionspotential
Gefrierschnitt
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Luftbefeuchtung im Zeichen der Zeit...
O
Hygienegerechte Erhöhung der Luftfeuchte
O
keine gerätebedingte Produktion von Aerosolen
O
bakterienarmes Befeuchtungswasser
O
Legionellen-sicher
O
biofilmarme Leitungen
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zeitgemäße Luftbefeuchtung...
O
kurze Leitungswege
O
kein Wasserspeicher nach Umkehrosmose
O
Sterilfilter
O
Niederdruckzerstäubung mit Nachverdunster
O
präventive Silberdosierung
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Praxisnahe Schulungen
Hygiene von RLT-Anlagen
Forensische Mikrobiologie
Suche nach Kontaminationsquellen
Lehrbeauftragter an der HTWG Konstanz (FH)
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