Reduktion der Feinstaubbelastung in Klassenräumen durch verbesserte Reinigung: Ausmaß der Belastung und Ergebnisse einer Pilotstudie in Bayern

Zusammenfassung

Ziele der vorliegenden Untersuchungen waren (I) in einer Querschnittserhebung die Belastung mit Feinstaub in Bayerns Schulen zu beschreiben und Prädiktoren für eine hohe Belastung zu identifizieren und (II) in einer Pilotstudie zu überprüfen, ob die Feinstaubbelastung durch eine verbesserte Lüftung und/oder eine verbesserte Reinigung reduziert werden kann. Für (I) wurden Parameter der Luftqualität in jeweils 2 Klassenräumen von insgesamt 46 Schulen in München und im Landkreis Dachau im Winter 2004/2005 und im Sommer 2005 gemessen sowie parallel Rahmenbedingungen mithilfe eines Messprotokolls erfasst. Die Messungen erfolgten jeweils an einem Tag während der Unterrichtszeit. Kontinuierlich erhobene Werte wurden zu Tagesmedianen zusammengefasst und Korrelationen mit nicht-parametrischen Verfahren bestimmt. Die mediane PM_2,5-Konzentration lag im Winter bei 18,8 μg/m³, im Sommer bei 12,7 μg/m³, die mediane PM₁₀-Konzentration bei 91,5 μg/m³ im Winter und 64,9 μg/m³ im Sommer. Erhöhte Konzentrationen fanden sich im Winter im Vergleich zum Sommer, z. T. bei erhöhter Raumbelegung bzw. geringerer Raumgröße und bei erhöhter Kohlendioxidkonzentration, sowie durchgehend bei niedriger Klassenstufe. Für (II) wurde in 2 Klassenräumen derselben Schule im Herbst 2005 die Feinstaubbelastung während der Unterrichtszeit über jeweils 2 Wochen unter (a) Standardbedingungen, (b) verbessertem Lüften (3 min in kleinen, 20 min in großen Pausen) und (c) verbesserter Lüftung und zusätzlich verbesserte Reinigung (Grundreinigung und zusätzliches Saugen vor dem feuchten Wischen) mit gravimetrischen Verfahren gemessen. In beiden Räumen konnte über die 3 Untersuchungsperioden ein Abfall der PM_2,5- und PM₁₀-Konzentration gezeigt werden. Bei Berücksichtigung von anderen Einflussfaktoren (Raum, körperliche Aktivität der Schüler, Außenluftkonzentration) war der Lüftungseffekt in der linearen Regression nicht mehr signifikant, der Effekt der verbesserten Reinigung blieb jedoch bestehen: Reduktion des PM_2,5 um 6 μg/m³ und des PM₁₀ um 30 μg/m³. Die Studien zeigen, dass die Feinstaubbelastung in Schulen hoch ist und geben Hinweis darauf, dass insbesondere eine verbesserte Reinigung eine wirksame Maßnahme zur Reduktion der Feinstaubbelastung darstellen könnte. Weitere größere Untersuchungen sind notwendig, um die Wirksamkeit der Maßnahmen zu belegen.

Abstract

The aims of the research project were (I) to describe the exposure to particulate matter in Bavarian schools and identify predictors of increased exposure and (II) to evaluate whether exposure can be reduced by improving the ventilation and/or cleaning routine. Air quality was measured in 46 schools, two classrooms each, in the City of Munich and Dachau county. Each classroom was measured on one school day in both winter 2004/2005 and summer 2005. The continuously generated data on particulate matter during the teaching hours were summarised to daily medians and the possible association of the median concentration with classroom characteristics was tested using non-parametric methods. In winter, the median PM_2.5 concentration was 18.8 μg/m³, in summer 12.7 μg/m³. The median PM₁₀ concentration was 91.5 μg/m³ in winter and 64.9 μg/m³ in summer. Determinants of a high particulate matter concentration were the winter period, an increased number of pupils or decreased room size, a high CO₂ concentration, and a low class level. Following this survey, a pilot study on the effects of improved cleaning and ventilation routines was conducted in autumn 2005. Three conditions were tested in two classrooms of one school: (a) standard, (b) improved airing (3 min during short and 20 min during long breaks), and (c) improved airing and improved cleaning (thorough cleaning once and vacuuming before wet wiping). Each condition was implemented for 2 weeks and particulate matter concentrations measured concurrently. In both rooms a reduction of both PM_2.5 and PM₁₀ concentration was found following improved airing and a further reduction occurred when improved cleaning was introduced in addition. However, in a linear regression accounting for other factors (room, physical activity of the pupils, outdoor concentration of particulate matter) the effect of improved airing was no longer significant, while the effect of improved cleaning remained at a reduction of 6 μg/m³ for PM_2.5 and of 30 μg/m³ for PM₁₀. The research projects show, that exposure to particulate matter in schools is high and indicate that, in particular, improved cleaning may be an effective measure to reduce the indoor particulate matter concentration. More and larger studies are needed to prove the efficacy of this measure.

Schlüsselwörter

Feinstaub - Lüftung - Reinigung - Schulen

Key words

ventilation - cleaning - particulate matter - schools

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