Corona-Virus Sars-CoV-2 nutzt Aerosole und Feinstaubpartikel als Transportweg im Innenraum

Die Wissenschaft hat im Jahr 2020 in Rekordzeit und in einer bisher einmaligen weltweiten Zusammenarbeit neueste Erkenntnisse für den Kampf gegen das Corona-Virus gewinnen können.

Im Rahmen dieser Forschungen erhielt auch die Stiftung nano-Control die einmalige Chance neues, zusätzliches Wissen zu der Thematik „Schutz der Innenraumluft“ zu generieren. Dieser Wissenszuwachs, basierend auf neuesten Forschungsergebnissen, hätte unter „normalen“ Umständen in solch einer kurzen Periode niemals stattgefunden.

Seit 25 Jahren weist die Stiftung nano-Control  auf die Gefahren durch Emissionen in Innenräumen hin; in diesem Zusammenhang ganz besonders auf die Gefahren beim Betrieb  von Laserdruckern und Kopierern (tonerbasierte Drucksysteme), welche technologiebedingt besonders viele Partikel im Bereich der ultrafeinen – und Nanopartikel emittieren. Nicht die gravimetrische Masse, so aber die Partikelanzahl und die Feinheit dieser Partikel, bilden die Gefahren.

Verbindliche gesetzliche Regelungen für diese Innenraum-Luftbelastungen gibt es in Deutschland und in der EU bis heute nicht.

Hier könnte sich nun Bahnbrechendes entwickeln, wenn wir den Schutz der Innenraumluft jetzt endlich mit der notwendig gegebenen Priorität behandeln und entsprechende Maßnahmen ergreifen.

Wenn wir Aerosole und Feinstäube in der Innenraumluft qualifizieren und quantifizieren (Art und Menge messen), um diese dann durch geeignete Maßnahmen zu minimieren, dann minimieren wir nicht nur das Risiko für die Erkrankungen, welche direkt und unmittelbar mit diesen Emissionen einhergehen (z.B. Reizungen der Atemwege, Asthma, COPD, Lungenkrebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck, Schlaganfall, Thrombosen, Verschlechterung der Hirnleistung). Wir senken auch das Infektionsrisiko durch Viren und andere aerogene Krankheitserreger signifikant.

Diese Maßnahmen sind längst überfällig.

International wird auf die Gefährdungen durch Emissionen aus Laserdruckern hingewiesen.  In der Europäischen Union müssen die (Verbraucher) Nutzer solcher Geräte auf die Gefahren hingewiesen werden, Ihnen muss das Risiko bewusst gemacht werden, um entsprechend handeln zu können:

USA

Die amerikanische Umweltbehörde EPA weist beim Thema Innenraumluft auf flüchtige organische Verbindungen (VOC) hin. Als Quelle wird auf Bürogeräte wie Kopierer und Drucker hingewiesen.
Quelle https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/volatile-organic-compounds-impact-indoor-air-quality

Australien

Der Victorian Trades Hall Council (VTHC) ist das Spitzengremium, das die angeschlossenen Gewerkschaften in Victoria vertritt.
Auf der Seite wird umfangreich über die Gefahren im Büro: Fotokopierer, Drucker usw. – Aktionsplan für HSRs informiert und ein Aktionsplan für Gesundheits- und Sicherheitsbeauftragte dargestellt.
Quelle https://www.ohsrep.org.au/office_hazards_photocopiers_printers_etc

Europäische Kommission – EU Action Plan toward a Zero Pollution Ambition

Wie im Europäischen Green Deal (EGD) angekündigt, soll im Jahr 2020 eine Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit verabschiedet werden, die sich mit den Zielen der Chemikalienpolitik.
Die Strategie wird die Notwendigkeit eines Nullverschmutzungsziels anerkennen, was auch eine Verschärfung der Produktsicherheitsvorschriften erfordern könnte, um das Austreten von Chemikalien in die Umgebungsluft zu vermeiden. Im breiteren Kontext der Initiativen zu Druckern verhandelt die Industrie derzeit über eine neue freiwillige Vereinbarung zu Druckern, die auch Druckkassetten umfasst und Aspekte wie Energieeffizienz und Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Aufrüstbarkeit, Wartung, Wiederverwendung und Recycling abdeckt.  Sollte diese freiwillige Vereinbarung nicht ehrgeizig genug sein, hat sich die Kommission zu einer Regulierung verpflichtet.

Quelle https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/E-9-2020-003988-ASW_EN.pdf

Deutschland

Gemeinsam mit der Industrie wurde der Blauer Engel 2014 eingeführt. Kriterium für Bürogeräte mit Druckfunktion (Drucker und Multifunktionsgeräte): Die Freisetzung von flüchtigen Stoffen und Stäuben während des Druckprozesses in die Innenraumluft soll möglichst gering sein.
Quelle www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Pools/Broschueren/umweltinformationen_produkte_dienstleistungen.pdf

Eine chinesische Studie lässt aufmerken. Sollte sich die Hypothese bewahrheiten, dass die Partikel des Laserdruckers das Corona-Virus in der Innenraumluft von Mensch zu Mensch tragen, liegt hier ein erhöhtes Risiko von Infektionen.

Elektrostatische Feinstaubpartikel, die von Laserdruckern emittiert werden, als potenzielle Vektoren für die luftgetragene Übertragung von COVID?

Ye et al. (2020)  stellten die Hypothese auf, dass die von Laserdruckern emittierten Partikel einen potenziellen Risikofaktor für die Übertragung von SARS-CoV-2 in Büros und anderen Innenräumen mit hoher Benutzerbelegung darstellen. Die elektrostatische Ladung dieser Partikel kann bis zu 260-379 e pro Partikel betragen, was ihre Oberflächenadsorption und Ablagerung in den menschlichen Atemwegen begünstigt. Die lokale Emission durch Laserdrucker und die anschließende Diffusion erhöhen die Partikelkonzentration in der Nähe des menschlichen Atembereichs stark.

Quelle Electrostatic fine particles emitted from laser printers as potential vectors for airborne transmission of COVID? Shanshan He · Jie Han Published 1 Feb 2021 doi: 10.1007/s10311-020-01069-8

• Nutzt das Corona-Virus Sars-COV2 die elektrostatisch aufgeladenen, ultrafeinen Partikel aus den Laserdruckern als Vektor?
• Welche Rolle spielt die prozessbedingte Temperatur von 200 Grad Celsius in der Fixiereinheit der Geräte?
• Wie verhalten sich elektrisch geladene Partikel wie ultrafeiner Staub und Aerosole, wenn Menschen sich in Räumen bewegen?
• Können wir in Zukunft unter Einsatz des gewonnenen Wissens, durch technologischen  Fortschritt und vorgeschriebene Maßnahmen, Krankheiten vermeiden und reduzieren, welche durch nicht natürliche Belastungen unserer Atemluft (hier in Innenräumen) entstehen?
• Können wir Transportwege aerogener Krankheitserreger (wie auch z.T. Viren) ausschalten oder entscheidend reduzieren?

Wir sehen hier eine große Chance, das Verhalten der extrem kleinen Partikel in der Raumluft besser zu verstehen und durch geeignete Maßnahmen Menschen zu schützen und Leben zu retten.

Durch die Pandemie hat sich unser Leben verändert.

Wir verbringen 80 – 90 % unserer Zeit in Innenräumen, ca. 20 Stunden/Tag.

Durch Regelungen und Anordnungen verbringen Familien einen Großteil ihrer Zeit gemeinsam zu Haus im Homeschooling und Home Office. In dieser Situation gelangen Laserdruckgeräte für Preise inzwischen unter 100,00 € immer mehr auch in unsere Privaträume.

Durch die „Corona Maßnahmen“ sind nun auch Kinder von den Ultrafeinstäuben und Aerosolen aus Laserdruckern immer stärker betroffen.

Das Bundesumweltamt erklärte 2014 in einer Stellungnahme zur Verleihung des Blauer-Engel-Preis
„Beim Gebrauch von Druckern sind deshalb wichtige Regeln zu beachten: Sie sollten immer in Räumen aufgestellt werden, die sich gut und schnell lüften lassen. Niemals sollten sie in Schlaf- oder Kinderzimmern stehen. Dies gilt auch für Geräte mit dem Blauen Engel. In Büroräumen sollen größere, netzwerkfähige Gruppenarbeitsdrucker oder Kopiergeräte nicht unmittelbar am Arbeitsplatz stehen, sondern möglichst in separaten Räumen betrieben werden, die sich gut lüften lassen.“

Was wir schon wussten über Ultrafeinpartikel und Aerosole

Bei den Laserdruckeremissionen handelt es sich um Aerosole, ultrafeine Stäube, Nanopartikel.
Lesen Sie mehr: www.nano-control.org/info/giftige-toner-unfassbare-emissionen

Aerosole

Bei einem Aerosol handelt es sich um kleinste, flüssige oder feste Partikel (das können zum Beispiel Viren sein, einzeln oder im Verbund mit Speichelflüssigkeit oder auch Ruß, Feinstaub etc.) in einem Gas, üblicherweise Luft. Die Partikelgröße reicht dabei von wenigen Nanometern – also einem Millionstel Millimeter – bis zu mehreren Mikrometern.
Quelle: lungenärzte-im-Netz.de  06.07.20   Wie sich Coronaviren in der Raumluft ausbreiten 

Laserdrucker emittieren  Ultrafeinpartikel (UFP), die sich aus flüchtigen organisch-chemischen Substanzen zusammensetzen«, sagt Professor Dr. Tunga Salthammer, Fachbereichsleiter am WKI.
»Eine wesentliche Eigenschaft dieser Ultrafeinpartikel ist ihre Verdampfbarkeit, die darauf hindeutet, dass es sich dabei nicht um Tonerstaub handelt.«
Der »Schuldige« ist die Fixiereinheit- ein Bauteil, das sich beim Drucken auf bis zu 220 Grad Celsius aufheizt, um die Tonerteilchen auf dem Papier zu fixieren. Durch die hohen Temperaturen verdampfen flüchtige Stoffe, etwa Paraffine und Silikonöle, die sich zu Nanoteilchen zusammenlagern.
Quelle: Fraunhofer WKI Braunschweig Dr. Michael Wensing und Prof. Dr. Tunga Salthammer,  2008

Diese Erkenntnisse haben übrigens zuerst die Ingenieure des Herstellers Kyocera Document Solutions in Japan herausgefunden und an das WKI in Braunschweig übermittelt.
Quelle: Digital Imaging Digital Imaging 6-2013 | 53

Der Vorsitz der Kommission Innenraumlufthygiene des Umweltbundesamtes wird seit ein paar Jahren extern vergeben. Den Vorsitz hat derzeit Herr Prof. Dr. Tunga Salthammer (Fraunhofer-Gesellschaft, WKI, Braunschweig). Die Geschäftsführung hat Herr Dr. Heinz-Jörn Moriske (UBA, II BU).

Welchen Effekt haben die Emissionen auf den Menschen?

Wissenschaftler der Nanyang Technological University, Singapore, Zuckerberg College of Health Science und Harvard T. H. Chan School of Public School, USA konnten einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Nanopartikeln und den Mikrobiomprofilen von exponierten Arbeitern feststellen. Sie  identifizierten Fusobacterium, Leptotrichia und Campylobacter. Ihre Arbeit liefert zum ersten Mal Beweise für einen Effekt der Nanopartikel-Exposition auf das menschliche Atemwegs-Bakteriom.

Quelle Assessing the Impact of Workplace Nanoparticle Exposure on the Respiratory Microbiome of Copier Operators
N.A.B. Mohamed Ali , M. Mac Aogáin 3, T.Y. Poh , P.Y.Y. Tiew 3, C.G. Ho , M.I. Setyawati , S.P.R. Krishnan , X. Huang , D. Bello , D.C. Christiani , P. Demokritou , K.W. Ng, S.H. Chotirmall
https://doi.org/10.1164/ajrccm-conference.2020.201.1_MeetingAbstracts.A3650

Das Chronische Fatigue Syndrom – eine unterschätzte Erkrankung
Prof. Dr. Carmen Scheibenbogen leitet an der Charité in Berlin das einzige  Fatigue Centrum in Deutschland. Das Chronische Fatigue Syndrom (CFS), auch myalgische Enzephalomyelitis (ME) genannt, ist eine häufige und schwer verlaufende Multisystemerkrankung mit Dysregulation des Immunsystems, des autonomen Nervensystems und des  zellulären  Energiestoffwechsels.

Quelle: cfs.charite.de

ME/CFS, MCS, Fibromyalgie, EHS sind Multisystemerkrankungen unter denen die bei nano-Control gemeldeten Betroffenen leiden, die Jahre bis Jahrzehnte den Laserdrucker-Emissionen ausgesetzt waren. Beim Nachweis der immunologischen und entzündlichen Reaktionen werden immer wieder Zytokine und Chemokine in hoher Konzentration bei diesen Menschen nachgewiesen.

Einige Experten vermuten bei ME/CFS ein Zusammenspiel von verschiedenen Faktoren: genetische Veranlagung, Veränderungen im Gehirn, geschädigtes Immunsystem gemeinsam mit einer viralen Infektion und psychischer Disposition.

Es gibt ein großes Potential eine signifikante Verbesserung der Corona-Situation zu erreichen.

• 20 Millionen Laserdrucker und –kopierer stehen in Deutschland in Innenräumen.
• Sie belasten die Raumluft signifikant mit Aerosolen, Ultrafeinstäuben und Nanopartikeln.
• Wir halten uns 90 % unserer Zeit, bis zu 20 Stunden im Innenraum auf.
• Eine Feinstaubbelastung kann zu folgenden Krankheiten führen: Reizungen der unteren und oberen Atemwege, Asthma, COPD, Lungenkrebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Bluthochdruck, Schlaganfall, Thrombosen, Verschlechterung der Hirnleistung.
• Corona-Virus Sars-CoV-2 bedeutet ein erhöhtes Risiko einen schweren Krankheitsverlauf zu erleiden, besonders bei den zuvor benannten Risiken und Erkrankungen.
• Viren können diesen Transportweg über die Luft nutzen und so Infektionsketten erzeugen, welche nicht oder äußerst schwierig nachzuvollziehen sind.

Anhand empirischer Forschung unter Kontrolle und qualitativer Bewertung der Innenraumluft bei Berücksichtigung der Umgebungssituation und Aufnahme aller Risikofaktoren könnte man prüfen, ob Veränderungen der Aerosol- und Feinstaubsituation auch zu einer Veränderung des Infektionsrisikos führen.

Unsere Empfehlung

• Schutz vor Feinstaub in der Atemluft  – Lüften Lüften Lüften
• Sicher drucken mit Tinte statt Toner!
• Laserdrucker (tonerbasierte Drucksysteme) nie ohne Feinstaubfilter einsetzen. Sorgen Sie für saubere Luft in Ihrem Büro!
• Laserdrucker und Kopierer (tonerbasierte Drucksysteme) verpflichtend in separate Räume mit spezieller Belüftung und Entlüftung sowie Raumluftreinigung stellen!

Weitere Informationen und Studien finden Sie unter: www.nano-control.org.

Die Strategie des Nullverschmutzungsziels der Europäischen Kommission sollte auch unser Ziel sein, denn die Gesundheit der Menschen mit oder ohne Corona sollte grundsätzlich die oberste Priorität haben.

Autorin:

Heike Krüger, Vorstandsvorsitzende
nano-Control, internationale Stiftung