Der direkte und indirekte Einfluss der relativen Luftfeuchte auf die Gesundheit in Innenräumen ist wissenschaftlich durch Studien der letzten Jahrzehnte erkannt und belegt. In diesem Kapitel finden Sie eine Auswahl von zwei relevanten wissenschaftlichen Arbeiten.

Die Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse gibt einen verständlichen Überblick für Nicht-Mediziner und bietet eine fundierte Basis, die Vorteile einer Mindestluftfeuchte zum Schutz der Gebäudenutzer zu begründen und für die Neubauplanung oder Sanierung umzusetzen.

Die Wirkung der relative Feuchte auf die Gesundheit der Atemwege wird unterschieden in einen direkten und einen indirekten Einfluss: Der direkte Einfluss wirkt auf die Abwehrmechanismen des menschlichen Körpers, die verhindern, dass krankmachende Partikel die Atemwege befallen und sich dort vermehren. Dazu gehören die Filterfunktion der Nase, die Selbstreinigungsprozesse der Atemwegsschleimhaut, Immunantworten, sowie weitere Abwehrreaktionen und Zersetzungsprozessen. In den ausgewerteten Literaturquellen gilt es als prinzipiell anerkannt, dass eine geringe niedrige Luftfeuchte zur Beeinträchtigung der körpereigenen Reinigungsfunktion der Schleimhäute und der Abwehrmechanismen des Körpers führen. Das meistgenannte Optimum der relativen Luftfeuchte hinsichtlich der Immunabwehr liegt zwischen 40 und 60 Prozent.

Abbildung: Transportmechanismen inhalierter Partikel in den Atemwegen. (Quelle: RWTH Aachen)

Indirekt wirkt die relative Luftfeuchte zusätzlich auf die Lebensdauer von Krankheitserregern und auf die Schwebefähigkeit (Suspensionszeit) von Keimtröpfchen. Generell beeinflusst das Umgebungsklima das Infektionsrisiko: Temperatur und Luftfeuchte haben Einfluss auf die Aerosol-Beschaffenheit. Viren werden in Aerosolen transportiert, die aus kleinen Flüssigkeitstropfen, gelösten Salzen und Eiweißen bestehen. Unter trockenen Bedingungen schrumpfen Aerosole schneller, werden leichter und schweben länger in der Luft. Zusätzlich wirken Temperatur und Luftfeuchte auf Stabilität und Lebensdauer der Viren. Je nach Virustyp wird jedoch in der Literatur der Einfluss der relativen Luftfeuchte unterschiedlich analysiert. Beispielsweise werden Influenzaviren bei mittleren und Coronaviren bei mittleren bis hohen relativen Luftfeuchten zu einem maximalen Grad inaktiviert. Hohe relative Luftfeuchten verringern prinzipiell die Schwebezeit von Partikeln und Aerosolen in der Luft, sollten jedoch aufgrund der Gefahr von mikrobiellem Wachstum und Schimmelbildung vermieden werden.

Abbildung: Einfluss des Umgebungsklimas auf die Suspensionszeit von Aerosolen und die Lebensdauer von Viren. (Quelle: RWTH Aachen)

In der Luft vorhandene Partikel können zu Reizungen der Augen und zu Infektionen der Bindehaut führen. Ein intakter Tränenfilm schützt die Augenoberflächen vor Einwirkungen aus der Umwelt und verhindert Augenbeschwerden und Diskomfort. Analysen der wissenschaftlichen Arbeiten zeigen, dass sich bei geringer Luftfeuchte einerseits die Tränenfilmproduktion verringert und andererseits die Lidschlagfrequenz signifikant erhöht. Gegenüber einem idealen Luftfeuchtebereich von 50 - 80 Prozent geht die Zelldichte der Bindehaut-Becherzellen, in denen der Tränenfilm gebildet werden, bei niedrigen relativen Luftfeuchten stark zurück. Ebenfalls zeigt die Literaturrecherche statistisch relevante Zusammenhänge zwischen trockener Luft und Beeinträchtigungen der Haut. Trockene Raumluft kann die Schutzfunktion der Haut erheblich einschränken. Durch eine spröde und rissige Epidermis können Partikel eindringen und Entzündungen und Dermatosen hervorrufen. Chronische Hauterkrankungen können sich verschlechtern. Signifikante Beeinträchtigungen der Haut werden in den Literaturquellen festgestellt für untersuchte Luftfeuchten unterhalb von 50 Prozent.

Abbildung: Die roten Markierungen zeigen den Bereich hoher Stabilität von Viren bei unterschiedlichen Luftfeuchten. (Quelle: RWTH Aachen)

Als Fazit der Literaturrecherche kommt die RWTH Aachen zu dem Ergebnis, dass bei einer mittleren relativen Luftfeuchte gesundheitliche Beeinträchtigungen der Atemwege, der Augen und der Haut und damit verbundene Fehlzeiten signifikant verringert werden können. In Innenräumen sollte daher, so die Forscher, idealerweise eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 bis 60 Prozent geschaffen werden. Gleichzeitig weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass die relative Luftfeuchte für jedes der untersuchten Kriterien individuell betrachtet werden müsse. Dies gelte insbesondere für die Inaktivierung verschiedener Virustypen (s. Abb. 3). Die Empfehlung eines konkreten Zielbereiches kann daher immer nur einen Kompromiss darstellen.

Insgesamt zeigen sich für den Kompromiss eines mittleren Bereichs der relativen Luftfeuchte jedoch die wenigsten Beeinträchtigungen in Bezug auf den Menschen und seine Gesundheit.

Video: Interview mit Dr.-Ing Kai Rewitz zu den Ergebnissen der RWTH Aachen Literaturstudie.

Die Untersuchungen erfolgten im Zentrum für virtuelles Engineering ZVE des Fraunhofer IAO in Stuttgart und wurden zusätzlich durch eine internetbasierte Befragung in Zusammenarbeit mit dem Studiengang Facility Management der HTW Berlin gestützt.

Für die Studie wurden in einem Teilbereich des ZVE drei Direkt-Raumluftbefeuchter vom Typ DRAABE NanoFog Evolution eingesetzt, die eine konstante Mindestluftfeuchte von rund 40 Prozent relativer Feuchte sicherten. Die Befragung der Büronutzer fand über mehrere Monate statt, in denen die Luftbefeuchter periodisch ein- und ausgeschaltet wurden. Verglichen wurden die Befragungsergebnisse mit anderen Gebäudebereichen, in denen keine zusätzliche Luftbefeuchtung im Einsatz war.

Abbildung: Condair Direkt-Raumluftbefeuchter im Einsatz im Fraunhofer IAO

Auf die Frage nach der Wahrnehmung der Luftfeuchte zeigen sich große Unterschiede bei der Bewertung der unterschiedlichen Szenarien: Bei aktiver Luftbefeuchtung wird die Luftfeuchte zu keinem Zeitpunkt als zu niedrig empfunden. Ist die Luftbefeuchtung nicht aktiv bzw. nicht vorhanden, fühlen sich über 40% der Büronutzer durch zu trockene Luft gestört. Im Schnitt lag der Unterschied zwischen befeuchteten und nicht befeuchteten Büroflächen bei rund 16% relativer Feuchte. Die Erhöhung der Luftfeuchte bewirkt bei den Büronutzern ein positives Empfinden und höhere Zufriedenheit mit der Arbeitsumgebung. Über 50% der Befragten beurteilen das Raumklima zusätzlich als sehr erfrischend.

Abbildung: zu niedrige Luftfeuchtigkeit wird als störend empfunden (Quelle: Fraunhofer IAO)

Die Schleimhäute des Atmungstraktes erfüllen eine wichtige Schutz- und Selbstreinigungsfunktion. Die Viskosität der Schleimhäute ist mit entscheidend, wie schnell Erreger aus dem Körper heraustransportiert werden. Je schneller dies passiert, desto geringer ist das Risiko einer Erkrankung.

Klinische Untersuchungen zeigen, dass für eine schnelle Klärfunktion der Luftwege eine ausreichend hohe Luftfeuchtigkeit von mindestens 30% nötig ist. Die Ergebnisse der Studie bestätigen den Einfluss trockener Luft auf die Schleimhäute: 54% der Mitarbeiter in Büros ohne Luftbefeuchtung stimmen der Aussage zu, dass sie häufig ausgetrocknete Atemwege bei der Arbeit haben. An Arbeitsplätzen mit Luftbefeuchtung reduzieren sich die Beschwerden über ausgetrocknete Atemwege um über ein Drittel auf 35%.

Abbildung: Ausgetrocknete Atemwege (Quelle: Fraunhofer IAO)

Vor allem für Berufsgruppen, die viel sprechen müssen, ist durch den dauerhaften Gebrauch der Stimme das Risiko groß, an Stimmstörungen zu erkranken. Allgemein wird für Berufsgruppen mit hohem Sprechanteil eine Mindestluftfeuchte von 40 Prozent empfohlen.

Die Fraunhofer Studie bestätigt auch hier eine deutliche Tendenz, dass bei geringer Luftfeuchtigkeit Stimmprobleme ansteigen können: In Arbeitsumgebungen ohne Luftbefeuchtung leidet knapp ein Drittel (29 Prozent) häufig an Problemen mit der Stimme. Wird die Luft hingegen kontinuierlich befeuchtet, äußern nur noch 18 Prozent Beschwerden über häufige Stimmprobleme.

Abbildung: Probleme mit der Stimme (Quelle: Fraunhofer IAO)