Lüftungen zum Selbstbauen: Entscheider lassen Schulen hängen

Hunderte Millionen Euro Fördergelder für Lüftungstechnik versauern, und Eltern rennen gegen Wände, wenn sie zur Wiedereröffnung der Schulen für kleines Geld gegen das Coronavirus aufrüsten wollen. Kann das regulierte Deutschland improvisieren?

Armin Däuwel seufzt. "Es bräuchte jemand mit Eiern in der Hose, der sagt, jetzt lasst sie doch mal machen", sagt er zu t-online. Däuwel ist Kreiselternsprecher in Erfurt, Vater eines Kindes am Heinrich-Hertz-Gymnasium und hat eine Idee verfolgt, die vom Bauhof montiert nun nutzlos in einem Schulraum an der Decke hängt. Das Schlauchsystem mit Hauben ist eine Lüftungsanlage Marke Eigenbau und könnte mögliche Coronaviren zum großen Teil aus dem Fenster werfen – wenn die Anlage es dürfte.

Däuwel geht es aber wie so manchem Eltern- oder Schulvertreter: Wenn die Schulen am 22. Februar fast überall in Deutschland wieder öffnen, sind teure mobile Luftfilter nicht beschafft, und ein simples, billiges System eines Daniel Düsentrieb aus der Wissenschaft darf nicht laufen. "In der Pandemie haben wir für alles Mögliche Sonderverordnungen und Ausnahmen. Wieso hier nicht?" Er hat Unterstützung aus der Erfurter Verwaltung und Politik, auch Ministerpräsident Bodo Ramelow hat ihn angerufen, um zu helfen. Aber die Luft ist zunächst mal raus.

Messebauer wieder gut beschäftigt

300 Kilometer südwestlich von Erfurt entfernt im Hunsrück-Dörfchen Dichtelbach kommt Rainer Schepp dagegen kaum zum Luftholen: "Wir arbeiten an sieben Tagen bis zu 18 Stunden", erzählt der Großhändler am Telefon. Corona-Zeiten sind eigentlich hart für jemanden, dessen Geschäft mit Verpackungen bislang zu 50 Prozent am Messebau hing. Doch Schepp hat alle Hände voll zu tun, und er beschäftigt befreundete Unternehmen, die Mitarbeiter aus der Kurzarbeit geholt haben. Schepp liefert in Dutzende Schulen Materialpakete für das Selbstbau-System.

In Rheinland-Pfalz gibt es weniger Vorbehalte. Das Kultusministerium hat intern den Daumen gehoben, äußert sich auf Anfrage neutral: "Schulträger können frei entscheiden, ob der Einsatz eines solchen Systems in ihren Räumen sinnvoll ist und wenn ja, welche Systeme sie verbauen."

Erfinder: "Flächendeckend kämpfen Eltern mit Ablehnungen"

Die Offenheit liegt wohl vor allem daran, dass in der rheinland-pfälzischen Landeshauptstadt die Idee entstanden ist, Klassenräume mit Abluftanlagen für wenig Geld auszustatten. Frank Helleis hat das Konzept am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie entwickelt. "Es gibt keinen nachvollziehbaren Grund, die Anlage abzulehnen", sagt der promovierte Physiker, der unter anderem mit dem Präsidenten der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Gerald Haug, im "International Journal of Environmental Research and Public Health" eine Studie zum Covid-19-Infektionsrisiko in Innenräumen vorgelegt hat.

Und trotzdem leiten ihm Eltern und Schulen Behördenschreiben weiter, die ihnen einen Strich durch die Pläne machen. "Flächendeckend kämpfen Elternvertretungen gegen ablehnende Behördenbescheide." Es geht dann um Brandschutzbedenken gegen das Material, aus dem auch Schulmöbel sind. Helleis hat ein Brandschutzgutachten.

Für reine Abluftsysteme keine Normen

Es geht um Unfallgefahr und Deckentraglast beim System, das in Summe kaum etwas wiegt. Es geht darum, wer die Anlagen abnimmt und oft geht es um fehlende Normen: Diese Rückmeldungen ärgern Helleis besonders: Für Anlagen, die nur Abluft abtransportieren, gibt es keine Norm.

Bereits im Sommer hatte Helleis überlegt, dass es für seine Frau und alle anderen Lehrerinnen und Lehrer an Schulen bessere Möglichkeiten geben muss, als auch im Winter alle 20 Minuten die Fenster weit aufzureißen. Er stellte aus Teilen, die er für 200 Euro aus Baumärkten holte, ein System zusammen, und die Integrierte Gesamtschule Mainz-Bretzenheim war offen für einen Test. Messungen bestätigten das Konzept, und nach einer Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft landete das Thema sogar in der New York Times.

Das Material ist aber nicht so einfach zu bekommen und erfordert manche Feinarbeit, deshalb wird Rainer Schepp mit vorgefertigten, höherwertigen Bausätzen jetzt als Tipp weitergereicht. Er berichtet: "Da bauen Eltern mit dem Hausmeister oder Rathausmitarbeitern, da bauen Vereine, da wollen aber auch Lehrer mit ihren Schülern im Werkkurs bauen."

Kommunen überholten das Ministerium

Das rheinland-pfälzische Bildungsministerium hatte nach dem Projekt an der IGS Mainz-Bretzenheim ursprünglich ein Modellprojekt starten wollen. Dazu kam es nicht mehr. Ein Sprecher: "Dieses Vorhaben wurde durch die Aktivitäten der Schulträger überholt." Kommunen schafften Fakten.

In und um Mainz war das Thema in aller Munde und hatte eine Entwicklung ausgelöst, die der Mainzer Unternehmer Pierre Langer so erlebte: "Weil hier der Druck aus der Öffentlichkeit so groß war, war es politische Vorgabe, und es hat niemand nach Normen gefragt. Bedenkenträger waren chancenlos." Und weil der Bedarf groß war, fand sich Langer plötzlich im Lüftungsgeschäft wieder.

Von der Helleis-Idee inspiriert hatte er mit einem Bekannten eine modifizierte Lösung für seine beiden Kinder an einer Mainzer Grundschule gebaut. Dann kamen Bitten, ob sie das nicht für die komplette Grundschule organisieren könnten, weitere Anfragen folgten. Die Initiative "Aerovac" wurde geboren, er hat Geschäftsbeziehungen zu Lieferanten bis nach Spanien und Serbien aufgebaut. Sie könnten jetzt auch Zehntausende Systeme liefern, sagt er und weiß nicht so recht, ob er das will: "Wir hatten eigentlich nur überlegt, was wir beitragen können, dass unsere Kinder nicht infiziert werden oder in Quarantäne müssen. Und hatten uns gefragt, warum nicht eine Lüftung einbauen?"

Tropfen aus dem großen Fördertopf

Für Lüftungen in öffentlichen Gebäuden in Corona-Zeiten hat die Bundesregierung schon im August 2020 ein 500 Millionen Euro schweres Förderprogramm beschlossen. Effekte zeigt es mäßig. Das zuständige Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle teilt auf Anfrage mit, dass der jüngsten Auswertung zufolge 210 Anträge bewilligt sind, gefördert wird mit gut 5 Millionen Euro. 320 Anträge mit einem Volumen von rund 22,5 Millionen Euro sind eingegangen, vor allem von Universitäten. Nur 50 der Anträge betreffen Schulen.

Gefördert wird nur Verbesserung bestehender Lüftungstechnik – und die arbeitet nur in jeder zehnten Schule. Der Fachverband Gebäude-Klima e. V. (FGK) fordert seit Jahren, diesen Anteil zu erhöhen, erklärt FGK-Geschäftsführer Günther Mertz. "Und wieder sind die Behörden und Lehrer völlig überrascht, dass im Winter bei offenem Fenster kalte Luft in die Räume einströmt."

Zwar werden im Rahmen der energetischen Gebäudeförderung auch Neuanlagen subventioniert, so Mertz. "Dem Lüftungstechnik-Förderprogramm hätte aber sicherlich die Förderung von Luftreinigungsgeräten und von Neuanlagen gutgetan, und gerade für Schulen wäre ein eigenes Förderprogramm wünschenswert."

Pierre Langer hat sich in Mainz mit diesen Fragen nicht lange befasst, als es um die Schule seiner Kinder ging. Eigentlich liefert er Musik und Soundeffekte. Darin ist sein Unternehmen so erfolgreich, dass der Mainzer Sound im Computer-Spiel "Siedler", im Hollywood-Streifen "Hobbit" oder in "Game of Thrones" zu hören ist und dass die Firma kontinuierlich wächst: Fünf Mal musste die Firma in größere Räume umziehen, und immer musste für das Tonstudio Lüftungstechnik geplant werden. "Ich war also im Thema und hatte jemanden an der Hand für die Technik." Sein Kontakt ist jetzt Partner bei Aerovac.

Das Lüftungskonzept: Körperwärme hilft

Langers erste Idee hatte sich sofort zerschlagen: Ein Durchbruch der Außenmauer wäre zu kompliziert gewesen, zu umständlich. "Und dann kam die Veröffentlichung des Max-Planck-Instituts." Das Papier von Frank Helleis brachte sie auf die Variante, die sie jetzt verfolgen.

Das gemeinsame Grundprinzip beruht darauf, dass Menschen Körperwärme ausstrahlen und deshalb warme Luft aufsteigt, die Aerosole mit sich führt. Beim System von Helleis gibt es in zwei Metern Höhe über den Köpfen der Schüler leicht zur Mitte gewölbte Hauben, und an dieser Stelle wird die Luft in einem Rohr aufgenommen, das in einen Hauptkanal führt.

Am Ende sitzt ein Ventilator, der die Luft aus dem Rohr zusätzlich ansaugt und zum Fenster hinauspustet. Durch ein idealerweise spaltbreit offenes zweites Fenster strömt so viel Zuluft ein, wie Abluft abgeführt wird. Ohne diese Frischluft durchs Fenster ist das System problematisch, weil belastete Luft aus dem Gebäude angezogen werden könnte. Helleis weist darauf hin und zeigt in seinen Untersuchungen, dass das System bei richtiger Anwendung mindestens so verlässlich für virenarme Luft sorgt wie Stoßlüften. Um mindestens 90 Prozent werde das Risiko verringert.

Aus dem Umweltbundesamt (UBA) kam dafür Zustimmung. "Mit dieser technischen Lösung kann auch während des Unterrichts eine Abfuhr von Schadstoffen, Feuchte und CO2 aus der Raumluft vorgenommen werden", urteilte Wolfram Birmili, UBA-Experte für Innenraumhygiene über die Anlage in der Mainzer Schule.

Umweltbundesamt: Mobile Filter erst an dritter Stelle

Das UBA war es, das mit den Kultusministern im Oktober verkündet hatte, Stoßlüften sei der beste Weg in der Coronakrise. Bei Problemen, so die Kommission Innenraumlufthygiene in einer Handreichung für Schulen, solle der "Einbau einfacher Zu-/und Abluftanlagen geprüft" werden. Erst dann empfiehlt das Amt mobile Filteranlagen für Räume, in denen Lüften sonst nicht möglich ist: Die Begründung: Die mindestens 99,95 prozentige Filterung von Aerosolen mit Geräten mit Filtern der Klassen H13 oder H14 verbessern noch nicht den CO2-Gehalt in der Atemluft: Frischluft braucht es weiter.

Diese Stellungnahme dient als eine Begründung, warum mobile Luftfilter an Schulen zögerlich zum Einsatz kommen. NRW hat wie die meisten Bundesländer ein Förderprogramm aufgelegt und gibt 50 Millionen Euro unter anderem für Luftreiniger. Abgerufen sind aber bisher nur 20 Millionen. Die Kommunen müssen wollen.

Manche Städte wie Essen sperren sich grundsätzlich, keine der 149 Schulen hat dort Luftfilter erhalten. 40 Kilometer von Essen entfernt hat die 30.000 Einwohner-Stadt Neukirchen-Vluyn dagegen einen Kredit aufgenommen, um schon in den Herbstferien für 300.000 Euro alle Schulen auszurüsten. Lieferant Trox ist zugleich zweitgrößer Arbeitgeber in der Stadt.

Strömungsexperte: Freies Lüften überbewertet

Trox hat eine Untersuchung unterstützt, die viel Aufsehen erregt hat: Prof. Christian Kähler, Leiter des Instituts für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr, kam zum Schluss, dass die Möglichkeit überschätzt werde, durch regelmäßiges freies Lüften die Viruslast zu reduzieren. Mobile Lüftungsanlagen leisteten genau das. Alle gut 30.000 Schulen in Deutschland mit Luftfiltern auszurüsten würde 1,5 Milliarden Euro kosten, schätzt Kähler.

Und ein Hersteller, der ein konkurrierendes Konzept verfolgt, rechnet vor, dass hohe Folgekosten hinzukommen. Im Laufe von zehn Jahren Betrieb von Luftfilteranlagen entstehe das Fünffache des Anschaffungspreises, so Heraeus Noblelight. Am Firmensitz in Hanau werden Schulen, in denen Lüften problematisch ist, mit UV-Licht-Geräten ausgestattet, die 99 Prozent der Keime wie SARS-CoV-2 abtöten. Versuche laufen auch in anderen Kommunen, großflächiger Einsatz ist nicht absehbar.

THW bestückt 450 Klassenräume

Eine große Lösung kann etwa Pirmasens vorweisen. Die Stadt in der Pfalz hat es sich 225.000 Euro kosten lassen, dass in 450 Räumen in allen 15 Schulen zum Schulstart Hauben über den Köpfen der Schüler die aufsteigende Luft aufnehmen können. Montiert wurde in den zurückliegenden Tagen. "Es funktioniert im Alltag sehr viel effizienter als eine Corona-bedingte Stoßlüftung alle 20 Minuten, bei der der Raum richtig auskühlt und der Unterricht sehr gestört wird", erklärt ein Sprecher.

Das örtliche Prüf- und Forschungsinstitut (PFI) hat mit der Stadt die Mainzer Idee fortentwickelt und wissenschaftlich begleitet. Der Ventilator ist schallgedämmt, das Material ist langlebiger. Das THW war im Einsatz, um die Anlagen flächendeckend an den Decken zu montieren. Interessenten erhalten eine kostenlose grundlegende Systembeschreibung, und Anfragen gibt es zuhauf, berichtet die Stadt.

Klima-Verband reagiert skeptisch

Der Fachverband Gebäude-Klima e. V. reagiert reserviert, wenn man dort nachfragt: "Nichts gegen einfache Mittel, wenn sie den Zweck erfüllen und alle sicherheits- und brandschutztechnischen Vorgaben erfüllt sind", so FGK-Geschäftsführer Mertz. "Bei vielen 'einfachen Systemen' kommen Zweifel auf."

Und der FGK sät diese Zweifel. Helleis kennt diverse Stellungnahmen des Klimaverbands und hat viel Mühe darauf verwendet, Kritik zu widerlegen. Mertz verglich das 200-Euro-System mit einer Seifenkiste, die auch nicht mit einem VW konkurriere. Aber ist nicht jedes fahrbare Gerät besser, als nicht vom Fleck zu kommen? "Wenn mir die Seifenkiste kein Mindestmaß an Sicherheit bietet, möchte ich mit ihr auch nicht den Berg herunterfahren", sagt Mertz.

Konzept mit Wärmetauscher

"Sie funktioniert", sagt dagegen auch Pierre Langer. "Das Max-Planck-System ist auf jeden Fall besser als Stoßlüften." Der Ansatz sei großartig, das Konzept habe ihn inspiriert und wichtige Daten geliefert. Und trotzdem: Luft unkontrolliert zuströmen zu lassen und ein System mit eher provisorischen Teilen zu bauen, sei nicht sehr nachhaltig. Die nachhaltige Lösung zum Selbstbauen kostet dann auch keine 200 Euro mehr, "Eco AirTube" gibt es ab 890.

Das "Aerovac"-System leitet dafür mit einem zweiten Ventilator kontrolliert frische Luft ein. In einem Rohr-in-Rohr-System wird die durch das bis zu 25 Meter lange Alurohr der Abluft geführt. So wird von der abfließenden Abluft die Frischluft erwärmt. Bei null Grad Außentemperatur ströme schließlich 17 Grad warme Frischluft aus. Die genutzten Fenster sind verkleidet, die für Vandalismus anfälligen Hauben knapp über Kopfhöhe seien durch viele Einlässe am Rohr nicht nötig. "Das kann dann auch noch in ein paar Jahren hängen."

Absurder Hinweis auf "Fenster"

Aus Erfurt haben Kreiselternsprecher Däuwel und der tüftelnde Wissenschaftler Helleis auch andere Kritik zu lesen bekommen: Der Lüfter sei nicht stark genug, was Helleis ohne Messprotokoll stark bezweifelt. "An mancher Stelle hat man auch das Gefühl, es wird irgendwas aus der Schublade gezogen", sagt Däuwel. So erinnerte das Gesundheitsamt, beim "Außenluftdurchlass" müsse die Gefahr von Kontaminationen mit Mikroorganismen beachtet werden. Die trockene Antwort von Helleis: Das sollte in den Bauunterlagen behandelt sein. Genutzt würden Fenster. Die seien schließlich "vorhanden, bauaufsichtlich zur Lüftung zugelassen und während der Planung der Schule in den genannten Kontexten verifiziert".