DRRI – Strategischer Partner in der Krise

Hygienetechnik contra Corona-Virus

Bestimmte Berufe als „systemrelevant“ einzustufen, ist einfach. Sie tatsächlich effektiv gegen drohende Infektionen zu schützen, ist wesentlich herausfordernder. Noch zu selten greifen Handel und Behörden auf technische Schutzeinrichtungen zurück, die längst zur Verfügung stehen. Das Deutsche ReinraumInstitut (DRRI) vermittelt einsatzbereite technische Schutzmaßnahmen gegen das Corona-Virus an Krankenhäuser, Supermärkte und Einsatzkräfte.

Solange kein Impfstoff gefunden ist, scheint es im Kampf gegen die Corona-Infektionswelle nur eine Strategie zu geben: Wir halten uns voneinander fern. Soziale Isolation, Kontaktverbote und Ausgangssperren können die Weitergabe des Virus jedoch lediglich verlangsamen. Sie bieten keinen kompletten Schutz, vor allem nicht für diejenigen, die an Supermarktkassen oder im Transportgewerbe weiterarbeiten, und auch nicht für jene, die im Gesundheitswesen und der Polizei unverzichtbare Dienste an der Bevölkerung leisten. Sie alle sind nicht oder nicht ausreichend auf die Begegnung mit dem Virus vorbereitet. Verhaltensänderungen genügen nicht. Technische Lösungen sind gefragt.

Die gute Nachricht lautet: Diese Lösungen gibt es bereits – vom mobilen Krankenhaus für 500 Corona-Patienten über Luftfilter, deren Luftstrom eine Schutzhülle um Kassiererinnen und Apotheker bildet, bis hin zur Ausweitung von Corona-Tests auf weite Teile der Bevölkerung mit Laborkapazitäten, die in Großlaboren vorbereitet werden. Lösungen wie diese und mehr stehen abrufbereit bei Unternehmen der Reinraumtechnikbranche zur Verfügung. Sie sind technisch ausgereift und kommen teilweise seit Jahrzehnten in verschiedenen Branchen wie der Medizin, Mikroelektronik und Lebensmittelherstellung zum Einsatz. Das Wissen der Reinraumtechniker zum Umgang mit gefährlichen Keimen ist aufgrund der Krise nicht mehr nur in speziellen sensiblen Branchen gefragt, sondern im gesamten Produktions- und Dienstleistungssektor sowie in Behörden. Warum also nicht auch zum Schutz von Mitarbeitern an der Supermarktkasse?

Improvisierter Schutz im Supermarkt ist keine Lösung

Bestimmte Berufsgruppen pauschal als „systemrelevant“ einzustufen ist das eine. Das gefährdete Personal etwa an der Ladenkasse tatsächlich effektiv zu schützen, wäre wesentlich herausfordernder.

Noch verbreitet sich das Virus viel schneller als praktikable Schutzmaßnahmen. Technische Lösungen als Antwort auf die Corona-Krise sind in der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt. Wie die improvisierten Schutzmaßnahmen an Supermarktkassen zeigen, ist auch im Handel nur wenig Wissen über professionelle Sicherungsmaßnahmen vorhanden. Das wird sich, je länger die Krise andauert, vermutlich ändern. Dann werden auch dauerhafte Lösungen zum Einsatz kommen, die Mitarbeiter und Bevölkerung nicht nur vor Corona-Viren schützen, sondern auch vor anderen wiederkehrenden Infektionskrankheiten, etwa Grippe, oder allergieauslösenden Pollen.

Eine Lösung dafür, die sich rasch umsetzen ließe, bietet die Lufttechnik. Sie kann Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an Kassen und Warentheken wirksam vor Keimen schützen, die von Kunden hereingetragen werden. Das geht sogar recht einfach. Nötig wäre ein lediglich ein Stromanschluss für ein paketgroßes Filteraggregat, das über jedem stationären Verkaufsarbeitsplatz mit Kundenkontakt aufgehängt wird. Der leicht zu montierende Luftfilter zum Schutz des Kassenbereichs reinigt die angesaugte Luft und erzeugt einen ständigen Luftstrom als Schutzhülle für die Mitarbeiter. Diese Verdrängungsströmung – ein sogenannter Laminar Flow – hält Keime, die über die Luft transportiert werden, konstant vom Mitarbeiter fern. Die Strömung ist so eingestellt, dass sie nicht als unangenehm empfunden wird. Luftzugerscheinungen treten nicht auf. Auf die Art sorgen bereits Krankenhäuser oder die Lebensmittelindustrie für lokal saubere Arbeitsplatzverhältnisse. Der Filter in der steckerfertigen Box hält Herstellerangaben zufolge ca. fünf Jahre, der Stromverbrauch liegt ungefähr bei 150 bis 250 Watt/Stunde.

Anstelle professioneller Schutztechnik sieht man beim Einkauf jedoch vor allem improvisierte Behelfsmaßnahmen. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sitzen nun hinter eilig angebrachten Plexiglasscheiben oder Folien, die den guten Willen ihres Arbeitgebers erkennen lassen, aber kaum schützen. Aus Sicht von Reinraumexperten haben sie eher eine symbolische Bedeutung oder leisten moralische Unterstützung. Ihr Maß und Design ist den Luftströmen vor Ort höchstens zufällig angemessen, gegen Kontaminierungen über Materialflüsse schützen sie gar nicht. Waren und Zahlungsmittel wandern meist von Hand zu Hand.

Ein ganzheitliches, durchdachtes Konzept sähe ganz anders aus. Es enthielte etwa automatisierte Warenschleusen an besonders gefährdeten Verkaufsorten wie an der Medikamentenausgabe in Apotheken. Diese Materialdurchreichen funktionieren berührungslos, sind belüftet und bieten ein höheres Schutzniveau als unbelüftete Ausgabesysteme. Sie lassen sich nach Angaben eines der Anbieter, Ortner Cleanrooms Unlimited aus Villach in Kärnten, anstelle der Tür einbauen und mit Gegensprechanlage versehen. Ein systematischer Ansatz würde auch den Einsatz geschulter Reinigungskräfte in Warenhäusern umfassen, wie er in Reinräumen üblich ist. Statt sporadisch mit der Sprühflasche mal die Griffe von Kühltruhen und Vitrinen abzuspritzen, sorgten sie systematisch für ein Mindestmaß an Dekontamination, trotz Publikumsverkehr.

Vom verlegbaren Krankenhaus zum mobilen Schleusencontainer

Der Handel ist nur eine der Branchen mit schutzbedürftigen Arbeitsplätzen. Viele Reinraumfirmen haben ihre Fachkräfte aus Anlass der Corona-Krise zur weiter gefassten Ideensammlung aufgefordert: Wie können Reinraum- und Laborspezialisten mit Lösungen helfen, die das Hygieneniveau überall in Wirtschaft und Gesellschaft deutlich erhöhen? Bei der Umsetzung der Vorschläge stoßen die Unternehmen aber an Grenzen, und das wortwörtlich. Viele ihrer Mitarbeiter können aufgrund der weltweit verhängten Quarantänemaßnahmen nur eingeschränkt arbeiten und reisen. Ausgangssperren und Hürden für Im- und Export hemmen die Geschäfte auch der Reinraumtechniker.

Ein Beispiel dafür ist die Fertigung eines mobilen Krankenhaus-Moduls im italienischen Ancona. Im Krisengebiet derzeit durch Anti-Corona-Maßnahmen selbst fast völlig lahmgelegt, sind die mobilen Module trotz des aktuellen Bedarfs eher eine Option für künftige Seuchenpräventionsprogramme. „Shellbe“ ist ein transportfähiger staub- und keimfreier Reinraum, der schneller errichtet werden kann als jedes stationäre Krankenhaus. Das erweiterbare Modul des deutsch-italienischen Adriatic Institute of Technology (AIT) könnte als mobile Krankenstation eingesetzt werden, aber auch als OP-Saal, Ambulanz, Apotheke oder Biolabor. „Shellbe“, der englische Namenspate des Moduls, setzt sich aus „Shelter“ für Schutzraum und „Shell“ für Hülle zusammen. Das Herzstück ist ein Basismodul von 6 mal 6 Metern Kantenlänge und 3 Metern Höhe, nicht größer als ein Buswartehäuschen. Es lässt sich komplett zerlegen und auf normalen Pick-ups transportieren, ob auf Straßen hierzulande oder auf unwegsamem Gelände in einem Entwicklungsland. Weitere Module ließen sich andocken und ebenso leicht wieder abtransportieren. Anlagen mit bis zu 1.000 Betten sind durchgeplant. Vorausschauende Beschaffung vorausgesetzt, können Betreiber damit auch im Krisenfall bedarfsgerecht bauen und die Kosten im Auge behalten.

Andere und ähnliche Projekte befinden sich in verschiedenen Stadien der Entwicklung. Das Ingenieurbüro DITTEL Engineering in Schlehdorf/Oberbayern und Viessmann Technologies in Hof haben vor Kurzem etwa die mobile Intensivpflegestation „DV Life Isle“ auf den Markt gebracht. In dieser lüftungstechnisch gegen die Außenwelt isolierten Umgebung könnten ein bis sechs Corona-Patienten betreut werden.

Einsatzbereit sind auch mobile Schleusencontainer. Für medizinisches Personal und Einsatzkräfte stellt der Übergang vom isolierten inneren Bereich zur ungeschützten Außenwelt ein besonderes Risiko dar. Die Gefahr in diesem Umkleidebereich lauert im Hautkontakt mit kontaminierter Schutzkleidung beim Ausziehen. Abhilfe schafft der Schleusencontainer. Personal in Schutzkleidung unterzieht sich darin einer Luft- oder Nassdusche und kleidet sich erst nach dieser Reinigung um. Dieses Schleusensystem eignet sich auch für Einsatzfelder wie die Personenkontrolle und -dekontamination in Flughäfen oder die Besucherströme in Krankenhäusern und Pflegeheimen.

Schleusen ließen sich in der äußeren Form herkömmlicher Container als sogenannte Safety Health Chamber in Eingangsbereichen aufstellen – überall, wo größere Menschenmengen durchgeschleust, kontrolliert, getestet oder untersucht werden müssen.

Mehr Testen: Den Worten können Taten folgen

Großlabore erweitern aktuell ihre Diagnostikkapazitäten. Beispielsweise arbeitet die Labor LS SE & Co. KG in Bad Bocklet nach eigenen Angaben „mit Hochdruck in Abstimmung mit den Behörden daran, einen Beitrag leisten zu können, Diagnostikkapazitäten für den aktuellen Infektionsfall aufzubauen“. Zudem trifft der Dienstleister Vorkehrungen, in seinen Laboren die Versorgungssicherheit – das heißt die Prüffähigkeit – aufrechtzuhalten. Alle in den Laboren Beschäftigten, auch das spezialisierte Reinigungsteam oder die Haustechniker, werden auf mikrobiologische Belastung kontrolliert.

Neben diesen Krisenvorbereitungen in eigener Sache richtet sich die Hilfe von Laboren an Unternehmen, die keine Expertise im Bereich des betrieblichen Hygienemonitorings haben. Sie beraten diese über Schutzmaßnahmen. Die Beratung reicht vom Konzept übers Training bis zur Probennahme und Interpretation der Befunde bis hin zur Auswahl des Desinfektionsmittels. Um festzustellen, ob ein Desinfektionsmittel überhaupt geeignet ist, muss nämlich erst nachgewiesen werden, dass es gegen die im Betrieb gefundenen sogenannten Hauskeime wirkt.

Auch wenn unklar ist, wie lange der Virus SARS-COV-2 auf technischen Oberflächen überdauert, ist unbestritten, dass zusätzliche Desinfektionsmaßnahmen sinnvoll sind. Nicht nur Krankenhäuser können zur Desinfektion ihrer Laborbereiche und Quarantäne- und Isolierstationen auf das Know-how spezialisierter Desinfektionsdienstleister zugreifen. Auch die Reinigung von hochgradig keimbelasteter Berufsbekleidung können medizinische und Pflegeeinrichtungen auslagern, etwa an darauf spezialisierte Textilreinigungsfirmen.

Reinraum-Institut vermittelt Hygiene-Know-how an andere Branchen

Leistungen wie diese vermittelt das Deutsche ReinraumInstitut (DRRI), dass die Kompetenzen der Reinraumbranche im Kampf gegen das Virus bündelt. Seine Ansprechpartner vermitteln das Know-how an Hospitäler, Firmen und Institutionen.

Die 2011 gegründete Interessenvertretung der forschungsintensiven Reinraumtechnologiebranche im deutschsprachigen Raum hat rund 50 Mitgliedsunternehmen. Die Reinraumtechnikanbieter aus Deutschland, Österreich und der Schweiz gelten als die globalen Technologieführer. Mehr als 15.000 Reinraumtechnikerinnen und -techniker widmen sich allein in Deutschland der Aufgabe, Keime und Partikel von Menschen und Produkten fernzuhalten. Sie sind es gewohnt, maßgeschneiderte Lösungen zu finden, denn es gibt keinen Reinraum von der Stange, zumindest keinen, der optimal funktioniert.

Neben der Wissens- und Kontaktvermittlung an infektionsbedrohte Unternehmen leistet das DRRI auch Reinraumbetreibern praktische Hilfe zur Anpassung an den neuen Keim, etwa bei der Einhaltung der strengen regulatorischen Anforderungen in der Betriebshygiene. Zu den mikrobiologischen Dienstleistungen zählen Probenahmepläne, die Festlegung von geeigneten Probenahmepunkten, Reinigungs- und Desinfektionskonzepte sowie ganzheitliche Hygienekonzepte. Die Leistungen beim Hygienemonitoring reichen von der externen Probenahme bis hin zur Auszählung und Identifizierung von Mikroorganismen. Sind die Daten des Hygienemonitorings ausgewertet und die Ursachen von Abweichungen gefunden, folgt der Vorschlag korrigierender und vorbeugender Maßnahmen. Hinzu kommen Schulungsangebote, die sich auf individuelle mikrobiologische Fragestellungen zuschneiden lassen.

Die Reinraumunternehmen lernen in der Krise selbst hinzu. Berufliche Bildungseinrichtungen bieten derzeit spezielle Verhaltensschulungen für Reinraumpersonal an und informieren Unternehmen über innerbetriebliche Verbreitungswege des Virus. Der Corona-Virus ist nämlich auch für das erfahrene Personal in Reinräumen nicht einfach ein Keim wie jeder andere. Aufgrund der leichten Übertragbarkeit des Virus sollten Betreiber ihre Barrierekonzepte und Prozesse auf den Prüfstand stellen, sagt der Leiter der Reinraum-Akademie in Leipzig, Rüdiger Laub: „Corona fordert intensive und gezielte Hygienemaßnahmen – auch und vor allem im Reinraum.“

Die Palette an Ideen, Produkten und Dienstleistungen der Reinraumtechnikfirmen zum Einsatz gegen die Infektion mit dem Corona-Virus ist also breit gefächert. Sie zu nutzen, kann den Verlauf der Krise abmildern. Denn bis zur Entwicklung eines Impfstoffs gegen Covid-19/SARS-COV-2 gilt: Der Virus ist ein Keim, Hygiene ist die Antwort.

Hygiene technology versus corona virus

Classifying certain professions as „systemically relevant“ is easy. Actually, protecting them effectively against imminent infections is much more challenging. The trade and public authorities still too seldom rely on technical protective equipment that has long been available. The German Cleanroom Institute (DRRI) provides hospitals, supermarkets and emergency services with ready-to-use technical protective measures against the corona virus.

As long as no vaccine has been found, there seems to be only one strategy to fight the corona infection wave: We stay away from each other. However, social isolation, contact bans and curfews can only slow down the spread of the virus. They do not provide complete protection, especially not for those who continue to work at supermarket cash desks or in the transport industry, nor for those who provide indispensable services to the population in the health service and the police. All of them are either not or not sufficiently prepared for the encounter with the virus. Changes in behaviour are not enough. Technical solutions are needed.

The good news is that these solutions already exist – from a mobile hospital for 500 corona patients to air filters whose air flow forms a protective cover around cashiers and pharmacists, to the extension of corona tests to large sections of the population with laboratory capacities that are prepared in large laboratories. Solutions like these and more are available on call from companies in the cleanroom technology sector. They are technically mature and some of them have been used for decades in various industries such as medicine, microelectronics and food production. Due to the crisis, the knowledge of cleanroom technicians in dealing with dangerous germs is no longer only in demand in specific sensitive industries, but in the entire production and service sector as well as in public authorities. So why not also for the protection of employees at the supermarket cashier’s desk?

Improvised protection in the supermarket is not a solution

To categories certain professional groups as „systemically relevant“ is one thing. It would be much more challenging to effectively protect the endangered personnel at the cash desk, for example.

The virus still spreads much faster than practicable protective measures. Technical solutions in response to the corona crisis are largely unknown to the public. As the improvised protective measures at supermarket cashiers show, there is also little knowledge of professional protective measures in the retail sector. This will probably change as the crisis continues. Then, permanent solutions will be used to protect employees and the population not only from corona viruses, but also from other recurring infectious diseases, such as influenza, or allergenic pollen.

A solution for this, which could be implemented quickly, is offered by ventilation technology. It can effectively protect employees at cashiers‘ desks and product counters from germs carried in by customers. This is quite simple. All what is needed is a power connection for a filter- unit with the  size of a package, which is suspended above every stationary sales workplace with customer contact. The easy-to-install air filter for protecting the cashier area cleans the air drawn in and generates a constant air flow as a protective cover for the employees. This displacement flow, a so-called laminar flow, constantly keeps germs, which are transported via the air, away from the employee. The flow is adjusted so that it is not perceived as unpleasant. Hospitals or the food industry already ensure locally clean workplace conditions. According to the manufacturer, the filter in the plug-in box lasts for about five years, the power consumption is about 150 to 250 watts/hour.

Instead of professional protection technology, however, you see mainly improvised makeshift measures when you buy. Employees are now sitting behind hastily attached Plexiglas panes or foils that reveal the good will of their employer, but hardly provide any protection. From the perspective of cleanroom experts, they have more of a symbolic meaning or provide moral support. Their dimensions and design are only randomly appropriate to the air currents on site, and they do not provide any protection against contamination via material flows. Goods and means of payment usually move from hand to hand.

A holistic, well thought-out concept would look very different. For example, it would include automated airlocks at particularly vulnerable points of sale such as the dispensing of medicines in pharmacies. These materials pass-throughs function without contact, are ventilated and offer a higher level of protection than non-ventilated dispensing systems. According to one of the suppliers, Ortner Cleanrooms Unlimited from Villach in Carinthia/Austria, they can be installed instead of the door and fitted with an intercom system. A systematic approach would also include the use of trained cleaning staff in department stores, as is common in cleanrooms. Instead of sporadically spraying the handles of freezers and showcases with a spray bottle, they systematically ensured a minimum of decontamination, despite public traffic.

From portable hospital to mobile lock container

Trade is only one of the sectors with jobs in need of protection. On the occasion of the Corona crisis, many cleanroom companies have called on their specialists to collect ideas on a wider scale: How can cleanroom and laboratory specialists help with solutions that significantly increase the level of hygiene everywhere in the economy and society? But when it comes to implementing the proposals, the companies are coming up against limits, literally. Many of their employees can only work and travel to a limited extent due to the quarantine measures imposed worldwide. Curfews and hurdles for imports and exports also hamper the business of cleanroom technicians.

One example is the production of a mobile hospital module in Ancona, Italy. Currently almost completely paralyzed by anti-corona measures in the crisis area itself, the mobile modules are more of an option for future disease prevention programs, despite current needs. „Shellbe“ is a transportable dust-free and germ-free clean room that can be set up faster than any stationary hospital. The expandable module of the German-Italian Adriatic Institute of Technology (AIT) could be used as a mobile hospital station, but also as an operating theatre, outpatient clinic, pharmacy or bio-laboratory. „Shellbe“, the English name given to the module, consists of „Shelter“ for shelter and „Shell“ for shell. The core is a basic module measuring 6 by 6 metres edge length and 3 metres height, no larger than a bus station. It can be completely disassembled and transported on normal pick-ups, whether on roads in this country or on rough terrain in a developing country. Further modules could be docked and just as easily transported away again. Systems with up to 1,000 beds are planned. Provided that they are procured with foresight, operators can build in line with demand and keep an eye on costs even in the event of a crisis.

Other and similar projects are in various stages of development. The engineering office DITTEL Engineering in Schlehdorf/Bavaria Highlands and Viessmann Technologies in Hof recently launched the mobile intensive care unit „DV Life Isle„, for example. In this environment, which is isolated from the outside world by ventilation, one to six corona patients could be cared for. Mobile lock containers are also ready for use. The transition from the isolated inner area to the unprotected outer world poses a particular risk for medical personnel and emergency services. The danger in this changing room area lurks in skin contact with contaminated protective clothing when taking it off. The airlock container provides a remedy. Personnel in protective clothing undergo an air or wet shower in it and only change their clothes after this cleaning. This airlock system is also suitable for fields of application such as personnel control and decontamination in airports or the flow of visitors in hospitals and nursing homes.

Airlocks in the outer form of conventional containers could be set up as so-called Safety Health Chambers in entrance areas – wherever large numbers of people have to be guided through, checked, tested or examined.

More testing: words can be followed by actions

Major laboratories are currently expanding their diagnostic capacities. For example, the laboratory LS SE & Co. KG in Bad Bocklet is, according to its own statements, „working flat out in coordination with the authorities to be able to contribute to the establishment of diagnostic capacities for the current case of infection“. In addition, the service provider is taking precautions to maintain the security of supply – i.e. testability – in its laboratories. All laboratory staff, including the specialist cleaning team and in-house technicians, are checked for microbiological contamination.

In addition to these crisis preparations on their own behalf, the assistance of laboratories is aimed at companies that have no expertise in the field of operational hygiene monitoring. They advise them on protective measures. The advice ranges from the concept to training, sampling and interpretation of the findings to the selection of the disinfectant. In order to determine whether a disinfectant is suitable at all, it must first be proven that it is effective against the so-called house germs found in the company.

Even if it is unclear how long the SARS-COV-2 virus survives on technical surfaces, it is undisputed that additional disinfection measures are useful. Not only hospitals can access the know-how of specialized disinfection service providers for the disinfection of their laboratory areas and quarantine and isolation stations. Medical and care facilities can also outsource the cleaning of highly contaminated workwear, for example to specialized dry-cleaning companies.

Cleanroom Institute passes on hygiene know-how to other industries

Services such as these are provided by the German Cleanroom Institute (DRRI), which pools the cleanroom industry’s expertise in the fight against the virus. Its contact partners pass on their know-how to hospitals, companies and institutions.

Founded in 2011, the organization represents the interests of the research-intensive cleanroom technology industry in German-speaking countries and has around 50 member companies. The cleanroom technology suppliers from Germany, Austria and Switzerland are regarded as the global technology leaders. More than 15,000 cleanroom technicians in Germany alone are dedicated to keeping germs and particles away from people and products. They are used to finding tailor-made solutions, because there is no off-the-peg cleanroom, at least not one that works optimally.

In addition to the transfer of knowledge and contacts to companies at risk of infection the DRRI also provides cleanroom operators with practical assistance in adapting to the new germ, for example in complying with the strict regulatory requirements for industrial hygiene. Microbiological services include sampling plans, the determination of suitable sampling points, cleaning and disinfection concepts and holistic hygiene concepts. Hygiene monitoring services range from external sampling to the counting and identification of microorganisms. Once the hygiene monitoring data have been evaluated and the causes of deviations have been found, corrective and preventive measures are proposed. In addition, training courses are offered that can be tailored to individual microbiological issues.

Cleanroom companies are learning by doing during the crisis. Vocational training institutions currently offer special behavioral training for cleanroom personnel and inform companies about internal ways of spreading the virus. The Corona virus is not simply a germ like any other, even for experienced cleanroom personnel. Due to the easy transmissibility of the virus, operators should put their barrier concepts and processes to the test, says the head of the Cleanroom Academy in Leipzig, Rüdiger Laub: „Corona demands intensive and targeted hygiene measures – also and especially in cleanrooms.

The range of ideas, products and services offered by cleanroom technology companies for use against corona virus infection is therefore broad. Using them can mitigate the course of the crisis. Because until a vaccine against Covid-19/SARS-COV-2 is developed, the following applies: The virus is a germ, hygiene is the answer.

DRRI – Deutsches Reinrauminstitut eV (German Cleanroom Institute)

Dr. Gernod Dittel

c/o DITTEL Engineering

An der Breiten 1

D- 82444 Schlehdorf am Kochelsee

Germany