Ärztemeinung zum Thema Luftbefeuchtung: Dr. med. Walter Hugentobler ist pensionierter Facharzt für Allgemeine Innere Medizin und Lehrbeauftragter des Instituts für
Hausarztmedizin an der Universität Zürich. Durch die Betreuung von viel fliegendem Personal wurde er früh mit den praktischen Konsequenzen der Lufttrockenheit
konfrontiert: ein Thema, mit dem sich Dr. Hugentobler in der gesamten Zeit seiner beruflichen Praxis auseinandergesetzt hat.
Menschen halten sich zu mehr als 90 % in geschlossenen, immer luftdichteren Innenräumen auf. Hier wird das angebotene Klima und die Luftqualität immer
ausschließlicher durch die Bauphysik und die Haustechnik bestimmt. Das Wissen und Können ist vorhanden, um das Klima nach Zielvorgaben zu steuern, es besteht
Wahlfreiheit. Diese Wahlfreiheit haben weder die Organsysteme Atemtrakt, Haut und Augen, noch der Gebäudenutzer. Der Atemtrakt muss ohne Wenn und Aber jedes Prozent
Feuchte, das von der Klimatechnik nicht bereitgestellt wird, aufbringen. Er muss die Atemluft bei jeder Ausgangslage so aufbereiten, dass sie mit einhundertprozentiger
Feuchte in den Lungenbläschen ankommt. Nase, Mund, Rachen und Bronchien stehen dabei in Konkurrenz zur gnadenlos durstigen Luft, die ihrerseits nach Sättigung, das
heißt nach 100 % Feuchtigkeit, strebt. Sie holt die Feuchte überall dort, wo sie, in welcher Form auch immer, vorhanden ist. Da in der Arbeitswelt, und über große
Zeiträume auch im Wohnbereich, der Mensch die einzige Feuchtequelle ist, wird der Mensch zu seinem eigenen Luftbefeuchter. Wir sollten uns bewusst werden, dass die
Befeuchtungsleistung des „Luftbefeuchters Mensch“ recht rasch einen Grenzbereich erreicht, wo Beschwerden und Krankheit auftreten. Was bedeutet es also, wenn in einem
Großgebäude die Luftfeuchtigkeit nicht über 20 bis 30 % ansteigt? Es bedeutet, dass Nase, Rachen und Bronchien jedes Anwesenden bis zur möglichen Dekompensation
gefordert werden.
Trockenheit und Staubbelastung gehören zusammen
Je trockener die Atemluft, umso staubbeladener ist sie. In der Heizperiode belasten deshalb Trockenheit und Staub die Klimatisierungs- und Reinigungsfunktion des
Atemtrakts bis an deren Leistungsgrenze und darüber hinaus. Sie stellen eine Doppelbelastung dar und bedingen sich gegenseitig. Unser Innenraumklima stellt den
Atemtrakt vor Herausforderungen, mit denen er im Freien nie in dieser Form konfrontiert ist!
Die Feststellung ‚zu trockene Atemluft‘ wird seit Jahrzehnten in allen unabhängigen Befragungen von 30 bis 40 % der Gebäudenutzer geteilt. Darf ihre Forderung
nach besserer Befeuchtung als Komfortanspruch bezeichnet werden? Die Antwort des informierten und interessierten Arztes lautet klar: Nein! Es gibt keine guten
Argumente für Zumutbarkeit oder gar Vorteile einer Trockenheit unterhalb von 40 % – aber zahlreiche, belegte gesundheitliche Nachteile. Der Grad der Lufttrockenheit
kann von einer Mehrheit schlecht und nur mit zeitlicher Verzögerung wahrgenommen werden. Deshalb können die vielfältigen gesundheitlichen Auswirkungen von den
Betroffenen schlecht ursächlich mit der trockenen Atemluft in Zusammenhang gebracht werden. Tatsächlich werden die verheerenden Auswirkungen der winterlichen
Lufttrockenheit seit Jahrzehnten von einer großen Mehrheit als unvermeidbar, naturgegeben und nicht ursächlich zusamenhängend wahrgenommen und hingenommen. In der
Heizperiode erleidet Jahr für Jahr eine Mehrheit von uns mindestens eine Erkältungskrankheit. Wir werden regelmäßig von Grippeepidemien heimgesucht und die chronischen
Atemwegserkrankungen (Nasenallergien, Asthma, Chronisch obstruktive Lungenerkrankung/COPD, Nasen-Nebenhöhlen-Probleme) verschlechtern sich und nehmen zu. Wir
hinterfragen das kaum noch – zu Unrecht und zu unserem gesundheitlichen Nachteil.
Die Leistungsfähigkeit gesunder Nasen
Wir können die großen Feuchte- und Temperaturschwankungen auch im Freien nur unbeschadet überstehen, weil wir alle unsere eigene, leistungsfähige Klimaanlae mit
uns herumtragen: unsere Nase. Ihre Aufgabe ist die Grobreinigung der Atemluft und deren Klimatisierung (Anfeuchtung und Erwärmung). Es wird immer wieder behauptet,
dass unsere Nase den Anforderungen der trockenstaubigen Atemluft im Winter gewachsen sei. Dies trifft tatsächlich zu auf Personen, deren Nase perfekt und optimal
funktioniert – das sind zwei Drittel der Bevölkerung. Nasen mit abweichender Geometrie und vor allem verstopfte Nasen mit vermehrtem Strömungswiderstand können keine
optimale Klimatisierung erbringen, da ganz oder teilweise auf Mundatmung umgestellt werden muss. Verstopfungsgefühl und Trockenheit der Nase sind die beiden häufigsten
Nasenbeschwerden überhaupt und betreffen nicht nur alle Allergiker (Rhinitis und Asthma, 20 bis 40 % der Bevölkerung). Betroffen sind auch alle Personen mit
vorgeschädigter Nasenschleimhaut (zum Beispiel durch wiederholte Infekte), Raucher und viele Senioren. Nicht befeuchtete, geheizte Luft bedeutet für all diese
Personengruppen einen zusätzlichen Stresstest, dem sie am Arbeitsplatz und auch in öffentlichen Gebäuden und Einkaufsläden nicht ausweichen können. Die Schleimhaut
ihres Atemtraktes wird geschädigt und ist anfälliger für Infektionskrankheiten. Da Allergien seit fünf-zig Jahren stetig häufiger und unsere Innenräume immer trockener
werden, wird die Problematik weiter an Bedeutung zunehmen.
„Wie und wann ist Luftbefeuchtung eigentlich sinnvoll und wann unabdingbar?“, fragte die Redaktion von cci Zeitung in Ausgabe 03/2015, die vor der ISH/Aircontec
im März erschien Die Redaktion stellte zwei neue Untersuchungen zur Luftbefeuchtung vor, die zu unterschiedlichen Ergebnissen gekommen sind. Die Diskussionen um diese
Studien wurden durch die ISH noch angefeuert und halten noch an. Zur Erinnerung: Neben einer aktuellen Fraunhofer-Studie, die den Nutzen von Luftbefeuchtung
unterstreicht, widmete sich eine Analyse von Kurt Hildebrand, Professor für Gebäudetechnik an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur, der Frage nach der
Sinnhaftigkeit, zur bloßen Erhöhung der Behaglichkeit die Luft in Innenräumen zu befeuchten. In cci Zeitung 07/2015 hat die Redaktion von cci Zeitung ausführliche
Lesermeinungen zu dieser Kontroverse veröffentlicht. In Ausgabe 08/2015 kam ein weiterer Spezialist zu Wort: Dr. med. Walter Hugentobler, der sich aus der Sicht eines
Humanmediziners zum Thema Luftbefeuchtung äußert. In Ausgabe 09/2015 erschien ein Fachbeitrag von Prof. Klaus Fitzner, der aus der Sicht der technischen Wissenschaft
argumentiert.
Welches Innenraumklima wollen wir in der Heizperiode anstreben?
Die tief angesetzten Feuchte-Grenzwerte werden häufig mit dem Hinweis gerechtfertigt, dass in unserem Klima solche Werte auch im Freien vorkommen und sie deshalb
nicht als unnatürlich tief eingestuft werden können. Ein Vergleich von Stundenmitteln (Luftfeuchtigkeit bei 20 bis 24 °C, das heißt, bei Innenraumtemperaturen) in
unserem gemäßigten Klima offenbart, dass nur einige wenige Prozente der Stundenmittel unter 30 % liegen. Die Medianwerte der Luftfeuchte liegen auch in trockenen
Regionen und Föhn-Gebieten durchweg über 50 %. Das Feuchteangebot unseres winterlichen Innenraumklimas liegt damit deutlich unterhalb demjenigen unseres gemäßigten
Klimas.
„Luftbefeuchtung im Winter ist unnötig“ – Konsequenzen dieser Haltung
Ausgerechnet maximale Feuchtigkeitsabgabe des menschlichen Körpers, die mehrere Organsysteme betrifft, soll nicht oder nur von ‚Komfort-Nebenwirkungen‘ begleitet
sein? Gefordert ist dabei ja nicht nur der Atemtrakt, sondern auch Augen und Haut, Gehirn, Nieren und Blut. Nachweisbar und messbar sind Veränderungen unter
Trockenheitsstress in ausnahmslos allen angesprochenen Organen. Am besten bekannt, untersucht und zuverlässig reproduzierbar sind die Auswirkungen auf Augen und Haut.
Auch die negativen Auswirkungen auf die Hirnleistungsfähigkeit sind gut belegt. So ist zum Beispiel die Literatur zum Thema Fliegen (Aviatik) voll von Abhandlungen
über die gefährlichen Folgen zu großer Austrocknung auf Sehkraft, Reaktionsfähigkeit und Entscheidungsprozesse von Piloten. Die negativen Auswirkungen von
Lufttrockenheit auf die intellektuelle Leistungsfähigkeit von Büropersonal und Schülern sind ebenfalls vielfach belegt.
Luftqualität definiert sich über die Qualität und die Quantität der Schwebestoffe sowie den Feuchtegehalt. Der Wassergehalt der Atemluft ist in diesem Kontext
die zentrale physikalische Größe. Sie hat direkten Einfluss auf die allermeisten Vorgänge rund um die Schwebestoffe. Diese spielen sich in einer für uns unsichtbaren
Mikrowelt ab. Ihre alltäglichen Auswirkungen sind uns jedoch vertraut und für alle leicht verständlich. Im umgangssprachlichen Begriff ‚staubtrocken‘ sind bereits die
wichtigsten physikalischen Auswirkungen von Trockenheit zusammengefasst. Trockenheit wird mit Staubbelastung der Luft assoziiert. Bezüglich einer Oberfläche bedeutet
der Begriff, dass dieselbe soweit abgetrocknet ist, dass kein Staub mehr daran haften kann. Im Klartext: Trockenheit fördert eine lange Schwebedauer von
Staubpartikeln, und wenn dieselben schließlich auf eine Oberfläche gelangen, werden sie dort weniger festgehalten. Beides belastet unseren Atemtrakt.
Aus physikalischer Sicht ist unsere Atemluft ein Gemisch aus Gasen, festen und Tröpfchen förmigen Schwebestoffen und Wasserdampf. Man nennt diese Art Gemisch ein
Aerosol. Vom gesundheitlichen Standpunkt aus sind die meisten Schwebepartikel Luftverunreinigungen und viele stellen eine ernsthafte Bedrohung für unsere Gesundheit
dar. Der Gebäudenutzer hat keine Wahl: Er muss einatmen, was angeboten wird. Das Aerosolgemisch ist für das bloße Auge unsichtbar, obwohl auch frische, saubere
Meeresluft pro m³ rund tausend Millionen Schwebeteilchen enthält. Die Fein- und Grobstäube und die tröpfchenförmigen Aerosole schweben je nach Größe stundenlang in der
Luft und werden durch thermische und erzwungene Konvektion aufgewirbelt, verteilt, verdünnt und nach draußen abtransportiert. In einem vorgegeben Raum sind die meisten
Stäube nicht in der Luft schwebend vorhanden, sondern auf Oberflächen deponiert. Entscheidend beeinflusst wird die dynamische Verteilung der Schwebestoffe zwischen
Oberflächen und Luft durch Luftfeuchtigkeit und Konvektion.
Wasser: „Klebstoff“ der Aerosole
Was ist die Bedeutung der Feuchte in diesem dynamischen Kräftespiel? Die Luftfeuchtigkeit fördert alle Vorgänge, die Stäube aus der Luft entfernen und auf den
Oberflächen festhalten (Verminderung der Aufwirbelung). All diese Vorgänge sind im Experiment untersuchbar und quantifizierbar. Sie spiegeln auch unsere
Alltagserfahrungen wider. Wollen wir verstaubte Oberflächen reinigen, sprayen wir Wasser auf die Oberflächen oder wischen den Staub zumindest mit einem feuchten
Tuch auf. Andernfalls wird der aufgewirbelte Staub in unsere Nase und Atemwege gelangen und hier Niesattacken und Hustenanfälle auslösen.
Die wohltuenden Auswirkungen steigender Luftfeuchtigkeit sind allen Pollenallergikern geläufig. Höhere Luftfeuchtigkeit hält Pollen an den Blütenständen und auf
den Oberflächen fest und verhindert ihren Übertritt in die Luft. Feuchte lässt deshalb Pollenallergiker aufatmen, auch in geschlossenen Räumen. Personen mit
Allergien gegen Tier-Allergene und Milben-kot („Hausstaub-Allergien“) profitieren gleichermaßen. Höhere Luftfeuchtigkeit hält die Hausstäube (Träger der genannten
Allergene) auf den Oberflächen fest, und die Allergen-Konzentration in der Luft nimmt ab.
Physikalischer Hintergrund
Die in der Luft als Wasserdampf vorhandenen Wassermoleküle benetzen bei steigender Luftfeuchtigkeit alle Raumoberflächen. Dies betrifft auch die Oberflächen
derjenigen Schwebeteilchen, die einen Durchmesser von mehr als 0,1 micrometer aufweisen. Sie werden zu sogenannten „Kondensationskeren“. Die Benetzung beginnt
bereits bei niedriger Feuchte um 10 % und nimmt kontinuierlich mit steigender Feuchte zu. Die Benetzung gibt Oberflächen und Schwebeteilchen die Eigenschaft der
„Klebrigkeit“. Sie haften besser aneinander (Aggregation) und auch auf den Oberflächen. Wir alle kennen den Umstand, dass feines Pulver auf leicht angefeuchteten
Oberflächen sehr gut haftet und dass das Pulver beim weiteren Anstieg der Feuchte auch verklumpen (aggregieren) kann. Bei zunehmender Trockenheit kann das Pulver
auch leicht wieder weggeblasen werden. Luft bei Zimmertemperatur mit einer natürlichen Feuchte von 50 bis 60 % hat folgende Vorteile gegenüber trockener Luft von
20 bis 30 %:
- Die Luft wird als frischer und angenehmer empfunden. Wir befinden uns voll im Bereich der thermischen Behaglichkeit und nicht schon in einem Übergangsbereich,
den man je nach Sichtweise als „noch behaglich“ oder „schon etwas unbehaglich“ bezeichnen kann
- Die gefühlte Temperatur ist um 1 bis 2 Grad höher, das heißt, Behaglichkeit wird mit 1 bis 2 K tieferen Raumtemperaturen erreicht
- Die internen Wärmegewinne werden bei höherer Feuchte besser. Die Wärmeabgabe der Personen verschiebt sich von der latenten zur sensiblen Wärmeabgabe
- Gerüche werden weniger intensiv wahrgenommen
- Es können sich weniger unerwünschte elektromagnetische Spannungen aufbauen
- Es verdunstet weniger Wasser aus wertvollen Möbeln, Bildern, Musikinstrumenten, Textilien und Büchern. Dies ermöglicht deren Werterhalt über lange Zeiträume
- Grippeviren und diejenigen Erkältungsviren, die uns im Winter zu schaffen machen, werden zum großen Teil in wenigen Minuten abgetötet.
- Im Arbeits- und Wohnbereich wird auf die obigen Vorteile mit Argumenten wie „zu teuer und energieintensiv“ und „zu hohe Schimmelgefahr“ verzichtet. In der
Fertigungsindustrie werden diese Vorteile dagegen breit genutzt zur Optimierung von Prozessabläufen, aber auch zur Verminderung von Staub- und Geruchsbelastung.
Überall, wo durch Schleifen, Fräsen und Bohren unerwünschte Staubbildung reduziert werden soll, ja selbst bei der Reinigung von giftigen Industrieabgasen, ist
Feuchte unverzichtbar.
Reinraum-Technologie als Vorbild
Die Erfahrungen in der Reinraum-Technologie haben in mancher Hinsicht Vorbildcharakter für das Erreichung von Zielwerten auch in der Gebäudetechnik. Grundidee
der Reinräume ist es, eine möglichst geringe Anzahl an luftgetragenen Teilchen zu erreichen. Dies wird in den meisten Reinräumen durch eine Luftfeuchtigkeit von 50 bis
60 % und speziell ausgelegte Verdrängungslüftung erzielt. Spezielle Trocken-Reinräume kommen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie zum Einsatz, wo aus
Prozessgründen eine sehr tiefe Luftfeuchtigkeit von wenigen Prozenten notwendig sein kann. In diesen Räumen muss in der Regel mit Mundschutz gearbeitet werden. Dieser
dient dem Schutz vor der Staubbelastung und der Verringerung der Atemwegsaustrocknung. Zudem werden spezielle, antistatische HautSchutzanzüge getragen, häufig auch
Handschuhe. Es gelten für diese Arbeitsplätze spezielle Vorschriften bezüglich Pausenregelung, Trinkverhalten und Hautpflege. Diese Arbeitsplätze illustrieren gut,
dass Trockenheit nicht unbedenklich ist.
Innenraum-Luftbelastung durch Gebäudenutzer
Ohne Anwesenheit und Aktivitäten von Menschen ist in geschlossenen Räumen eine Art „Hintergrund-Konzentration“ von Schwebestoffen messbar. Sie wird mitbestimmt
durch die Qualität der Außenluft und in der Zuluft vorhandene Filter. Die Hauptbelastung durch krankmachende Stäube („Hausstäube“) entsteht durch die Aktivitäten der
Nutzer im Rauminneren. Diese kann durch Filter in der Zuluft nicht beeinflusst werden. Verschiedenste Tätigkeiten und unvermeidlichen Aktivitäten wie Herumgehen, Türen
öffnen und schließen, Reinigungsarbeiten und handwerkliche Tätigkeiten können die Anzahl der Schwebeteilchen auf den zehn bis hundertfachen Wert ansteigen lassen.
Höhere Luftfeuchte hat eine präventive Wirkung: Sie hält einen Teil der unerwünschten Schwebeteilchen auf den Oberflächen fest, dort wo sie desinfiziert, feucht
aufgenommen und entsorgt werden können.
Die beschriebenen Vorgänge ha-ben alltägliche und sehr praktische Konsequenzen für unsere Arbeits- und Wohnräume, aber auch für die industriellen
Fertigungsprozesse sowie in Medizin und Wissenschaft. Die Vorteile gut befeuchteter Luft werden in diesen Anwendungsbereichen gezielt genutzt und im bewohnten
Innenraum leichtfertig ver geben. Luftbefeuch-tung eröffnet ein großes, bisher ungenutztes Präventionspotenzial – wir sollten es nutzen.
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